vodík

Vědci z Edith Cowan University zkoumali, zda mohou ložiska železné rudy v Západní Austrálii vytvářet a uchovávat přírodní vodík. Laboratorní pokusy ukázaly, že při kontaktu horké vody s magnetitem za vysokého tlaku vzniká vodík. Nejvyšší produkci vykazoval jemný, porézní magnetit, protože voda se snáze dostává k čerstvým minerálním povrchům skrze trhliny a póry. Výsledky naznačují, že vhodná geologická naleziště by mohla být zdrojem nízkouhlíkového paliva, jejich skutečný potenciál a těžitelnost však bude nutné ověřit v terénu. Reakce zároveň mění magnetit na hematit, který může další tvorbu vodíku postupně omezovat.

Studie v časopise Nature Materials upozorňuje, že současné plynové turbíny nejsou připraveny na spalování vodíku. Vodík proniká do niklových superslitin a při vysokých teplotách výrazně zvyšuje jejich křehkost, což může vést až k vážnému poškození součástí. Největší potíže se objevily při zahřívání zhruba mezi 400 a 600 °C, kdy se tažnost materiálu snížila až o 30 procent. Atomy vodíku narušují karbidy, které slitinám dodávají pevnost, a mohou v nich vytvářet metan s vysokým lokálním tlakem. Rozvoj vodíkové energetiky proto může vyžadovat nové slitiny nejen pro potrubí a zásobníky, ale i pro turbíny a letecké motory.

Americká firma Eden GeoPower testuje u Bostonu metodu, při níž vysokonapěťové impulzy rozrušují hlubinné horniny a vytvářejí v nich síť jemných trhlin. Do hornin bohatých na železo by pak mohla proudit voda; při reakci s minerály se železo oxiduje a jako vedlejší produkt vzniká vodík. Takzvaný stimulovaný geologický vodík by na rozdíl od hledání přirozených ložisek umožnil plyn vytvářet přímo v podzemí. Technologie je zatím v rané fázi a není jisté, zda dokáže dosáhnout komerčně využitelných objemů. Zastánci očekávají nižší ekologická rizika a lepší kontrolu než u hydraulického štěpení, zároveň by postup mohl sloužit i geotermii, těžbě či ukládání oxidu uhličitého. Americká agentura ARPA-E v roce 2024 podpořila výzkum podobných přístupů dotací pro 16 týmů.

Pod skálami v Ontariu v Kanadě byly nalezeny značné zásoby přírodního vodíku, které mohou mít velký význam pro budoucí energetické využití. Geologové provedli důkladné zkoumání vrtů v oblasti dolu Kidd Creek, kde je vodík ve formě plynů viditelný jako bubliny oddělující se od podzemní vody. Vyhodnocením dat dospěli k závěru, že tyto zásoby by mohly energeticky pokrýt potřeby 400 domácností ročně. Vodík jako zdroj paliva neprodukuje emise skleníkových plynů, a pokud by se podařilo najít další přírodní zdroje, mohlo by to snížit produkční náklady. Zároveň se v těchto oblastech nacházejí i důležité minerály, což by mohlo usnadnit jejich těžbu a využití.

Přestože vodík je považován za ekologickou alternativu fosilních paliv, nová studie naznačuje, že může přispívat k oteplování planety. Výzkum publikovaný v časopise Nature ukazuje, že emise vodíku pomáhají metanu přetrvávat v atmosféře déle, což zvyšuje jeho vliv na globální oteplování. V letech 1990 až 2020 se podíl vodíkových emisí zvýšil, což vedlo k nepatrnému nárůstu teploty. Produkce vodíku z fosilních paliv vede také k vyšším emisím oxidu uhličitého. Cílem je přejít na výrobu "zeleného" vodíku pomocí obnovitelných zdrojů energie, avšak tento proces je nákladný.