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2025-02-21 00:03:00
作成：21.02.2025 | 00:03更新：02.2025 | 20:37
彼 水素はエネルギー遷移の主人公になりましたしかし、その生産は依然として挑戦です。現在、ほとんどの水素はから得られています 化石燃料高価で汚染プロセス。しかし、近年、関心が高まっています 天然の水素地質学的プロセスによって地球上で生成される再生可能エネルギー源。その存在は長い間知られていましたが、今まで、素晴らしい搾取可能な蓄積を探すべき場所が明確ではありませんでした。
率いる研究者のチーム フランク・ズワーンの GFZ Helmholtz Geosciencesセンター彼は考えられる答えを見つけました。彼の研究によると、 科学の進歩山岳鎖は、天然の水素の生成と蓄積の重要な場所になります。高度な地球力学モデルのおかげで、彼らはRiftの投資構造プロセスがマントル岩を理想的な条件にさらして大量の水素を生成することができることを示しました。この発見は、このエネルギー源を利用するために使用される道を永遠に変える可能性があります。
2人の地質学者は、地下60億トンの水素があると推定しています。
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Eugenio M.FernándezAguilar
天然の水素を見つけるための新しいアプローチ
天然の水素はいくつかのメカニズムによって生成されますが、大規模な最も有望なのは 蛇行化陸生マントルの豊かな鉄岩が水と反応して新しい鉱物を形成し、水素を放出するプロセス。これを実現するには、これらの岩を適切な温度と圧力条件で水にさらさなければなりません。
伝統的に、科学者は水素生産を研究してきました 海洋と背側の縁のメドコニア樹皮が骨折し、マントルが水と相互作用できるようにする場所。しかし、これらの地域は海の深さにあり、その搾取を妨げています。新しい研究はそれを示唆しています Rift Tectonic Investmentによって形成された山 彼らは本土ではるかにアクセスしやすい代替品を提供できます。
構造進化と水素生成。 5450万年にわたるRIFT投資の3Dシミュレーション。マントルロックがどのように上昇し、天然水素の生産に理想的な条件を作成するかを示しています。出典：Science Advances
水素工場のような山
Zwaanチームによって開発された数値モデルは、プレートの衝突によって形成された山々が考えられていたよりもはるかに多くの水素を生成できることを示しています。これらの山の鎖の形成中、マントル岩は表面に押し込まれ、の温度にさらされています 200-350°C蛇紋岩化のための最適な範囲。さらに、これらの環境で形成される障害は、水素生産を最大化する水の循環を促進します。
この研究は、これらの環境での年間水素生成能力があることを明らかにしています リフト盆地よりも最大20倍になる可能性があります。これは、エネルギーの可能性の観点から、山は真実である可能性があることを意味します 隠された水素堆積物適切なテクノロジーで使用する準備ができました。
さまざまなリフト投資スタイルと水素生成への影響。モデルは、リフティングの持続時間と後冷却相が、発掘されたマントルの量と天然水素の生産の鍵となる蛇紋岩化の効率にどのように影響するかを示しています。出典：Science Advances
自然貯水池と経済的実行可能性
研究のもう1つの重要なポイントはの存在です 貯水池の岩水素を大量に保存できる砂岩などの多孔質材料。これらの岩は多くの山岳鎖に存在しますが、海洋縁には通常存在しません。適切な貯水池がなければ、蛇紋岩によって生成される水素はすぐに分散され、収益性の高い量で抽出することはできません。
研究チームは、そのような場所で ピレネー、アルプス、バルカン水素がすでに表面で検出されている場合、下層土にかなりの蓄積がある可能性があります。これらのシステムをより詳細に探索すると、新しい天然の水素市販の堆積物が発見される可能性があります。
天然の水素システムのスキーム。発掘されたマントルでの蛇紋岩化によって生成される水素は、防水層によって密封された貯水池に蓄積され、搾取可能な堆積物を形成するまで、故障を通じて移動します。出典：Science Advances。
自然水素探査：新しい産業の誕生
この研究の結果は、山岳地帯の水素の検索を促進します。彼が指摘するように フランク・ズワーン私たちは、新しい自然の水素産業の誕生を目撃している可能性があります。ただし、これを実現するには、効率的な探索戦略を開発することが不可欠です。
次のステップは、経済的に実行可能な量の水素蓄積を支持する地質因子を特定することです。研究者によると サシャブルーン今こそ、さらに進んで、水素の移動経路と微生物生態系を研究する時です。
これらの研究が成功した場合、山は クリーンエネルギーキーソース炭素排出のない世界への移行を促進する。
水素タービン：彼らは何ですか、彼らは何のために、そしてなぜ彼らが環境の鍵であるか
参照
- Zwaan et al。、Rift-inversion Orogensは、自然なH₂世代の潜在的なホットスポットです、 科学の進歩11、EADR3418（2025）。 doi：10.1126/sciadv.adr3418。
#山には天然の水素の隠された宝物が含まれている可能性があります