Железистые породы Западной Австралии научились производить водород естественным путём
Исследователи из Университета Эдит Коуэн обнаружили, что магнетит — минерал, в изобилии содержащийся в железорудных месторождениях Пилбары — способен выделять водород при взаимодействии с горячей водой. Если технологию удастся масштабировать, это может стать источником низкоуглеродной энергии для Австралии и основой экспортной индустрии.
Учёные из Школы инженерии Университета Эдит Коуэн выявили потенциально значимый источник низкоэмиссионной энергии под Западной Австралией. В центре исследования — магнетит, минерал, который в огромных количествах присутствует в железорудных месторождениях региона Пилбара.
Как работает процесс
Исследователи установили, что магнетит выделяет газообразный водород при реакции с горячей водой в условиях, аналогичных тем, что существуют глубоко под поверхностью Земли. В лабораторных экспериментах образцы магнетита помещали в воду при температуре 200°C под высоким давлением на протяжении 60 дней. Эти условия воспроизводили горячую, сжатую среду, встречающуюся в глубоких подземных слоях.
Ускорение производства
Команда исследователей обнаружила способ стимулировать процесс. Путём введения раствора в полосчатые железные формации учёные смогли увеличить производство водорода. Это открывает возможность того, что естественно производимый водород в будущем можно будет целенаправленно усиливать под землёй.
Роль структуры горной породы
Важное открытие: количество одного только магнетита не определяет объём производимого водорода. Структура горной породы имеет решающее значение — особенно то, насколько легко вода может проникать через неё и достигать свежих поверхностей минерала. Трещины, поры и другие проницаемые пути в горной породе могут играть критическую роль в том, будет ли естественный водород производиться достаточно эффективно, чтобы стать практическим энергетическим ресурсом.
Масштаб потенциала
Западная Австралия содержит одни из крупнейших полосчатых железных формаций на Земле. По словам Алиреза Кешаварца, доцента Университета Эдит Коуэна, водорода достаточно, чтобы Австралия получала выгоду на протяжении поколений, и потенциально хватит для того, чтобы стать крупным экспортёром чистой энергии в остальной мир. Кавех Могхани Рахими, ведущий автор исследования, отметил, что разблокировка этого ресурса в масштабах может быть преобразующей для энергетического будущего региона и даже укрепить энергетическую независимость Западной Австралии во времена кризисов.
От лаборатории к реальности
Профессор Стефан Иглауэр из Школы инженерии указал, что результаты приближают исследователей к пониманию того, как производство водорода может работать в реальных подземных горных формациях, а не только в контролируемых лабораторных условиях. Исследование помогает преодолеть разрыв между лабораторными экспериментами и реальными геологическими системами.
Работа опубликована в журнале International Journal of Hydrogen Energy под названием «Geometry-driven controls on hydrothermal natural hydrogen generation from magnetite mineral». Это данные исследования, а не готовое решение — для практического внедрения требуются дополнительные разработки.
