Descoberta de hidrogênio branco em rochas lança nova luz sobre uma potencial fonte de energia limpa para projetos de transição energética
Após mais de uma década coletando dados de uma mina de metais em operação próximo a Timmins, em Ontário, no Canadá, pesquisadores descobriram que se trata de uma promissora fonte de “energia limpa”. Isso porque o local libera anualmente hidrogênio suficiente para abastecer mais de 400 residências por ano, descoberta publicada na última segunda-feira (18) na Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Mais de 70% da crosta terrestre tem potencial para produzir hidrogênio. Acontece que grandes quantidades desse elemento são encontradas nas camadas das rochas mais antigas da Terra, como as encontradas no Escudo Canadense, cujos poços de perfuração liberam cerca de 8 quilos de hidrogênio por ano, que é o peso de uma bateria de carro de tamanho médio – e podem continuar a fazê-lo por 10 anos ou mais.
À nível de comparação, os pesquisadores destacaram que para quase 15 mil poços de perfuração feitos na mina em Ontário, 150 milhões de toneladas de hidrogênio seriam liberadas por ano. Essas descargas poderiam fornecer 4,7 milhões de quilowatts de energia por ano, o suficiente para suprir as necessidades energéticas anuais de mais de 400 residências.
Hoje, a maior parcela do hidrogênio utilizado é produzido por processos industriais de alto consumo energético e dependentes de combustíveis fósseis. Mesmo o gerado a partir de fontes de energia renováveis – conhecido como “hidrogênio verde” – consome muita energia e costuma ser um processo caro.
Mas, “os dados sugerem que existem oportunidades críticas ainda não exploradas para acessar uma fonte doméstica de energia economicamente viável, produzida a partir das rochas sob nossos pés”, contou Barbara Sherwood Lollar, da Universidade de Toronto, em comunicado.
Corrida pelo hidrogênio natural
A partir de reações químicas que ocorrem na sua crosta, a Terra é capaz de produzir o seu próprio hidrogênio natural, chamado de “hidrogênio branco”. Esse recurso que até então não explorado tão a fundo pela indústria energética, “é produzido ao longo do tempo por meio de reações químicas subterrâneas entre rochas e as águas subterrâneas presentes nessas rochas”, explicou Lollar.
Esse processo ocorre quando a água, composta por hidrogênio e oxigênio, reage com rochas ricas em ferro ou magnésio para liberar o elemento desejado. Outra possibilidade ocorre quando a água é dividida pelo decaimento de elementos radioativos.
Uma das grandes questões é que a potencial contribuição do hidrogênio natural na crosta terrestre para a economia global atual tem sido especulativa. As avaliações das quantidades do elemento são, segundo declarou Lollar em entrevista à Chemical and Engineering News, “inteiramente teóricas [ou] baseadas em estimativas de modelos computacionais”.
Por isso que a cientista e sua equipe mediram a presença de hidrogênio na mina Kidd Creek, uma das mais antigas e profundas da América do Norte. Os processos que criaram as rochas dessa formação geológica as tornaram ricas em metais – como cobre, zinco e prata –, e a prolongada atividade química em seu interior as preencheu com hidrogênio branco.
Foi essa estrutura geológica que fez a diferença. Oliver Warr, da Universidade de Ottawa, afirmou que “o hidrogênio natural é produzido nas mesmas rochas onde se encontram os depósitos de níquel, cobre e diamante do Canadá, e que estão atualmente em fase de exploração para minerais críticos como lítio, hélio, cromo e cobalto”.
Com tantos recursos e ganhos energéticos pesando na balança, Lollar disse que existe uma corrida global para aumentar a disponibilidade de hidrogênio. A medida serve, principalmente, para descarbonizar e reduzir os custos do uso desses elementos na produção de fertilizantes, metanol, aço e demais compostos.
Impactos
Caso esses recursos sejam igualmente explorados, os pesquisadores especulam diferentes benefícios. A localização conjunta dos recursos de mineração e da produção e utilização de hidrogênio, por exemplo, “reduzirá a necessidade de longas rotas de transporte até o mercado, para o armazenamento de hidrogênio e para o desenvolvimento de grandes infraestruturas”, observou Warr.
A exploração do recurso também poderá reduzir os custos e a pegada de carbono das minas, especificamente as canadenses, e fornecer uma fonte de energia limpa local. Antes de se tornar uma prática acessível para todas as potenciais regiões do mundo, Lollar destacou o pioneirismo que o Canadá poderá protagonizar.
Esse desenvolvimento de recursos de hidrogênio obterá fontes mais baratas e limpas desse recurso, não sendo necessária a exploração de hidrocarbonetos e outros poluentes. Tal avanço poderá compensar as emissões de carbono das indústrias de mineração e contribuir para uma redução nos custos de transporte de combustível.
Enquanto os poços de perfuração de hidrogênio branco não são mundialmente aplicados, apenas um local no Mali extraí ativamente o elemento. O gás foi acidentalmente descoberto em 1987, após o cigarro de um perfurador de poços provocar uma pequena explosão. Desde então, o elemento fornece energia para uma vila local.
Fonte: Revista Galileu
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