Hrstka projektů nyní hledá „přírodní“ vodík, také známý jako „bílý“ vodík. Adam Bumby, docent strukturální geologie na Univerzitě v Pretorii, hovoří o projektu HyAfrica a geologických vrstvách a strukturách, které jsou nejvhodnější pro skladování vodíku.
Příští tři roky budou klíčové pro lepší pochopení potenciálu „přírodních“ nebo „bílých“ zdrojů vodíku. V Africe, Severní Americe a Evropě probíhá několik výzkumných projektů se sítí výzkumníků sdílejících informace a data.
Projekt HyAfrica v Jižní Africe se zaměřuje na využívání místních zdrojů v malém měřítku. Projekt vedený prof. Adamem Bumbym se v současné době nachází v procesu identifikace potenciálních zdrojových lokalit. Poté má pracovat na vyčíslení odhadovaných zdrojů.
„Není pochyb o tom, že přírodní vodík se tvoří obnovitelným přírodním geologickým procesem pod zemským povrchem,“ řekl. „V jakém měřítku však tato výroba probíhá, se nestanovila. Zatím jediným místem, kde se úspěšně využívá přírodní vodík, je jediný vodíkový vrt v Mali, který provozuje 30 kW generátor.“
Bumby řekl, že až do posledních let se nevynaložilo mnoho úsilí na hledání přírodního vodíku. Výzkumné aktivity by však mohly tuto slepou uličku prolomit.
Obnovitelný přírodní geologický proces
,,Naším záměrem se zdá publikovat naše poznatky ve vědeckých časopisech a univerzitních disertačních pracích. Takže data skončí v nadcházejících letech ve veřejné doméně,“ řekl.
Projekt spadá pod partnerství LEAP-RE (Long-Term Joint European Union-African Union Research and Innovation Partnership on Renewable Energy). Konsorcium HyAfrica bude dostávat finance do září 2025. Do té doby by měla být také zveřejněna jeho zjištění.
Bumby řekl, že práci provádějí University of Pretoria a University of Limpopo, jejichž financování pochází od SANEDI – Jihoafrického národního institutu pro energetický rozvoj. Dalšími členy konsorcia jsou University of Evora (Portugalsko) a Leibnizův institut pro aplikovanou geofyziku (Německo). Dále University of Mohammed Premier (Maroko), University of Eduardo Mondlane (Mozambik) a University of Lome (Togo) a Fraunhoferův institut (Německo).
„Podobné aktivity v oblasti průzkumu vodíku probíhají také v těchto třech afrických zemích. Ty provádějí naši partneři konsorcia,“ řekl Bumby s odkazem na projekty v Maroku, Mosambiku a Togu.
‚Přírodní‘ bílý vodík
Současné průzkumné aktivity v Jižní Africe se nachází stále ve velmi rané fázi vývoje. Nedávné vzorky odebrané v Mpumalanga v současné době spadají do kategorie „přírodní“ nebo „bílý“ vodík. Následné exkurze a izotopová srovnání všech odebraných vzorků vodíku poskytnou jasnější pochopení geologických kontrol odpovědných za generování vodíku v Mpumalanga, uvedli členové projektu.
,,Naměřili jsme četné zvýšené hladiny vodíku v částech Mpumalangy. Ale zatím jsme neurčili geologický zdroj tohoto vodíku, nemodelovali potenciální objem vodíku, který by mohl být produkován. A ani jsme nezkoumali, jak by se dal využít,“ řekl Bumby. ,,S takovými předběžnými údaji je obtížné předpovědět, zda a kdy by se tento výzkum mohl rozvinout do výroby elektřiny.“
Mise v současné době neplánuje komercializaci a přepravu vodíku do jiných regionů, protože se jeví obtížné jej zadržet a přepravovat.
„Naší myšlenkou v současném projektu je použít jej ‚na místě‘ (tj. v horní části vrtu s obsahem vodíku) pro výrobu elektřiny v malém měřítku,“ řekl Bumby. ,,Vodík lze spalovat v laděném pístovém motoru. Ten může pohánět ~30 kW generátor.“
V současnosti jihoafrický národní vodíkový plán nezahrnuje přírodní/bílý vodík, takže se nepovažuje za komoditu. Ale projekt HyAfrica si klade za cíl zvýšit povědomí mezi příslušnými zúčastněnými stranami o tom, že přírodní vodík by mohl nějakým způsobem přispět do energetického rozpočtu Jižní Afriky.
Bumby řekl, že „existují určité podobnosti s průzkumem zemního plynu a průzkumem vodíku. Ale zásadní rozdíl je v mobilitě těchto plynů.“
Průzkum geologické vrstvy
Vodík si lze představit jako malou, vznášející se molekulu, která se snadněji pohybuje směrem k povrchu. A je pravděpodobné, že je obtížnější jej zachytit pod určitými vrstvami vrstev než zemní plyn, kvůli této zvýšené mobilitě, řekl Bumby.
,,Průzkum zemního plynu se často zaměřuje na identifikaci podzemních struktur, jako jsou obloukovité antiklinály vyvinuté v nepropustných vrstvách. Ty by mohly koncentrovat uhlovodíky pod povrchem,“ řekl. ,,Zatím není známo, jaké geologické vrstvy a struktury by mohly být zapotřebí k zachycení značného množství přírodního vodíku.“
Měřicí činnosti se liší i u zemního plynu. První fáze průzkumu vodíku je mnohem snazší díky mobilitě vodíku, řekl Bumby. A dodal, že současná technologie průzkumu vodíku je méně invazivní než ta, která se používá k průzkumu a výrobě uhlovodíků.
„Vzhledem k tomu, že akumulace vodíku jsou náchylnější k úniku na povrch než uhlovodíky, je počáteční průzkum jednoduše záležitostí testování vodíku v povrchových půdách pomocí poměrně jednoduchého a levného vybavení. Do půdy se vyvrtá úzký (~15 mm) mělký (~1 m hluboký) otvor a do něj se zasune krátká sonda napojená na průmyslový vodíkový měřič,“ řekl Bumby. Vodík se obvykle jeví přítomen v půdě a v atmosféře pouze v koncentraci 0,5 ppm (části na milion), takže hodnoty za touto základní hodnotou mohou naznačovat netěsný zásobník vodíku v hloubce. Pokročilejší průzkum zahrnuje vrtání mnohem větších vrtů (v měřítku podobném těm, které se vrtaly za účelem těžby podzemní vody): několik centimetrů o průměru a více než 100 metrů hluboké, aby se pokusily zachytit veškerý zachycený vodík pod povrchem. V této fázi je průzkum vodíku jistě mnohem méně nákladný a rušivý než průzkum uhlovodíků.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
