Os cientistas descobriram que rochas antigas nas profundezas do Canadá emitem naturalmente gás hidrogénio, fornecendo novas evidências de que a própria Terra pode ter fontes significativas e inexploradas de energia limpa.
Pesquisadores da Universidade de Toronto e da Universidade de Ottawa estudaram o Escudo Canadense, uma vasta região com as formações rochosas mais antigas do planeta. Pela primeira vez, mediram diretamente o hidrogénio que sai destas rochas com milhares de milhões de anos, rastreando a forma como se acumula ao longo do tempo e mapeando onde o gás se condensou.
Resultados, publicados Anais da Academia Nacional de CiênciasPode ajudar a determinar se o hidrogênio natural ou “branco” pode ser uma fonte de energia prática e econômica. O trabalho também introduz uma nova técnica para a exploração de hidrogénio que poderá apoiar os esforços para reduzir as emissões de gases com efeito de estufa e expandir as opções de energia limpa.
Medições de fluxo de hidrogênio em poços de minas em Ontário
Os pesquisadores coletaram dados de uma mina ativa perto de Timmins, Ontário. Eles descobriram que os furos perfurados na rocha liberam uma média de 0,008 toneladas de hidrogênio por ano, cerca de 8 quilogramas, que é aproximadamente o peso de uma bateria de carro típica. Segundo o estudo, o gás pode fluir por pelo menos uma década.
Distribuídos pelos quase 15.000 poços do local, a produção estimada de hidrogénio excede as 140 toneladas anuais. A equipa calculou que esta quantidade poderia gerar cerca de 4,7 milhões de quilowatts de energia por ano a partir de apenas um local, o suficiente para satisfazer as necessidades energéticas anuais de mais de 400 residências.
“Os dados deste estudo sugerem que existe uma oportunidade séria e inexplorada de acesso a uma fonte doméstica de energia acessível, produzida a partir das rochas sob os nossos pés”, disse a principal autora do estudo, Barbara Sherwood Lawler, professora do Departamento de Ciências da Terra da Faculdade de Artes e Ciências da Universidade de Toronto. “Além disso, fornece um recurso ‘made in Canada’ que pode ser capaz de apoiar centros industriais locais e regionais e reduzir a sua dependência das importações de combustíveis à base de hidrocarbonetos.”
Por que o hidrogênio natural é importante
O hidrogénio já desempenha um papel importante na economia global, valendo cerca de 135 mil milhões de dólares. É amplamente utilizado na produção de fertilizantes, essenciais para a agricultura e a produção global de alimentos. O hidrogênio também é importante na produção de metanol e na siderurgia.
Hoje, a maior parte do hidrogénio é produzida através de processos industriais que dependem de combustíveis fósseis, como petróleo, gás natural e carvão. Esses processos requerem grandes quantidades de energia e liberam monóxido de carbono e CO2. Mesmo o “hidrogénio verde”, que é produzido utilizando energia renovável, é caro e consome muita energia, e requer infra-estruturas de transporte e armazenamento.
O hidrogénio natural, no entanto, tem recebido muito menos atenção. Até recentemente, a maioria das pesquisas concentrava-se no papel dos ecossistemas microbianos subterrâneos e na sua importância potencial para a astronomia e a exploração espacial. As estimativas do seu potencial energético eram em grande parte teóricas porque os cientistas não dispunham de medições diretas de longo prazo de locais do mundo real.
Novos documentos de investigação sustentaram a libertação de hidrogénio ao longo de muitos anos.
Rochas antigas produzem naturalmente hidrogênio
“O hidrogénio natural é produzido no subsolo ao longo do tempo por reações químicas entre as rochas e as águas subterrâneas dessas rochas”, diz Sherwood Lawler. “O Canadá é abençoado porque uma grande parte do seu território, especialmente no Escudo Canadense, possui as rochas e minerais certos para produzir esse hidrogênio natural.”
Os investigadores dizem que o Canadá pode ter uma oportunidade única de produzir hidrogénio mais limpo e potencialmente mais barato, sem depender de hidrocarbonetos. Eles também observam que existem rochas produtoras de hidrogênio semelhantes em muitos outros países, sugerindo que o método poderia eventualmente ser usado em todo o mundo.
As maiores concentrações de hidrogénio natural já ocorrem em áreas geológicas associadas à actividade mineira canadiana. Estes incluem o Norte de Ontário, Quebec, Nunavut e os Territórios do Noroeste.
“O elo comum é a rocha”, diz Oliver Warr, professor assistente do Departamento de Ciências da Terra e Ambientais da Universidade de Ottawa. “O hidrogénio natural é produzido nas mesmas rochas onde se encontram os depósitos de níquel, cobre e diamantes do Canadá e que estão atualmente sob exploração de minerais importantes como o lítio, o hélio, o crómio e o cobalto. A co-localização de recursos mineiros e a grande produção e armazenamento de hidrogénio mitigam a necessidade de hidrogénio e de transporte para o mercado. O desenvolvimento de infra-estruturas.”
Benefícios potenciais para a mineração e as comunidades do norte
Os autores do estudo acreditam que o hidrogénio natural poderia ajudar a reduzir os custos e as emissões de carbono para o setor mineiro do Canadá. O hidrogénio produzido perto das operações mineiras poderia fornecer uma fonte de energia local sem a necessidade de novos sistemas de transporte importantes.
Os investigadores também sugerem que as comunidades do norte, que muitas vezes enfrentam elevados custos de transporte de combustível, poderiam beneficiar dos recursos de hidrogénio próximos. A utilização de hidrogénio produzido localmente pode reduzir os custos de energia e, ao mesmo tempo, reduzir a dependência de combustíveis importados.
“Há uma corrida global para aumentar a disponibilidade de hidrogénio para reduzir e reduzir o custo da atual economia do hidrogénio”, disse Sherwood Lawler. “Temos agora uma melhor compreensão da viabilidade económica deste recurso que pode ser mapeado para depósitos de hidrogénio em todo o mundo que já são conhecidos e ainda não foram descobertos.”
