Yeni hidrojen kaynakları için bir arayış başladı ve bu gaz (veya en azından onu üretmek için gereken doğru koşullar) ayaklarımızın altında gizleniyor olabilir.
Hidrojen; büyük kamyonlardan uçaklara ve çelik üretimine kadar her alanda yakıt olarak kullanılabiliyor. Yandığında sadece su ve oksijen ortaya çıkardığı, dolayısıyla iklim değişikliğine neden olan karbon emisyonu yaratmadığı için sıklıkla iklim krizine bir çözüm olarak gösteriliyor.
Serbest muhabir James Dineen, dergimizin son basılı sayısında yer alan yeni haberinde, doğal olarak oluşan hidrojen gazı için yaşanan 21. yüzyıl altın hücumunu mercek altına aldı. Son zamanlarda beni en çok büyüleyen araştırma alanlarından biri olan bu konunun potansiyeline ve hala yanıt bekleyen sorulara yakından bakalım.
Günümüzde hidrojen büyük ölçüde fosil yakıtlar, genellikle de doğal gaz kullanılarak üretiliyor. Üretilen hidrojenin çoğu petrol rafinajında kullanılıyor veya gübre ile diğer kimyasalların yapımında değerlendiriliyor. Ancak son yıllarda iklim dünyasındaki pek çok kişi, üretiminin de temiz olacağı bir gelecek hayal etmeye başladı.
Bana birkaç yıl önce sorsaydınız, temiz hidrojen yarışının yenilenebilir elektrik enerjisiyle çalışan elektrolizörleri kullanan yöntemler ile karbon yakalama teknolojisiyle temizlenen köklü fosil yakıt tabanlı yaklaşımlar arasında geçtiğini söylerdim. Ancak yüksek maliyetleri nedeniyle bu yöntemlerin her ikisi de ilerleme kaydetmekte zorlanıyor.
Son dönemde ise yepyeni bir alanda, yani jeolojik hidrojen alanında önemli bir ivme kazanıldı. Şirketler Afrika, Asya, Avrupa, Avustralya ve Kuzey Amerika genelinde doğal hidrojen kaynakları buldu.
ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu, ülkedeki hidrojen arama potansiyelini gösteren bir harita yayımladı. Bu harita temel olarak gazın doğal olarak en çok nerede bulunabileceğini gösteriyor. En sıcak noktalardan biri Ortabatı bölgesi; özellikle Kansas'tan Michigan'a kadar uzanan Midcontinent Rift (Ortakontinental Yarık) hattı. Gezegenin kabuğu yaklaşık bir milyar yıl önce burada gerilerek çatlamış ve bu çatlaktan erimiş kayaların yüzeye çıkmasına neden olmuş. Bugün ortaya çıkan sonuç, suyla kolayca reaksiyona girerek hidrojen üretebilen demir açısından zengin kayalar.
Avustralyalı bir şirket olan HyTerra, Nebraska ve Kansas genelinde hidrojen arıyor ve şimdiden yüzde 96'ya varan hidrojen konsantrasyonuna sahip gaz numuneleri buldu. Bu alanda en çok sermayeye sahip şirketlerden biri olan ve toplamda 400 milyon doların üzerinde fon toplayan Koloma da bölgede arama çalışmalarına devam ediyor.
Bu şirketlerin önündeki en büyük sorulardan biri, doğal süreçlerle ne kadar hidrojen üretildiği ve bunun etkili bir şekilde yakalanıp yakalanamayacağı. Hidrojen, moleküler ağırlığı çok küçük olan inanılmaz hafif bir gaz olduğu için kayalardaki en küçük çatlaklardan bile sızabiliyor.
James'in haberinde de değindiği gibi, umut verici bazı işaretler mevcut. Araştırmacılar, kuzey Ontario'daki bir madende birkaç düzine sondaj kuyusunu inceledi ve her birinin yılda sekiz kilogram hidrojen saldığını tespit etti. Sadece bu tek sahada 14.000'den fazla sondaj kuyusu bulunduğu göz önüne alındığında, yakalanabilecek potansiyel hidrojen miktarı gerçekten çok büyük.
Doğal bir kaynak aramak yerine, bazı şirketler işi kendi ellerine alarak reaksiyonlara yardımcı oluyor. Uyarılmış jeolojik hidrojen olarak adlandırılan bu yaklaşımın temel fikri, hidrojen üretimi için elverişli koşulların bulunduğu ancak birikmiş bir kaynağın olmadığı bir bölge bulmak. Reaksiyon için gereken su, katalizör veya başka bir faktör eklenerek süreci başlatmak mümkün hale geliyor.
Teksas merkezli bir şirket olan Vema Hydrogen, kuyular açarak ve bunların içine su ile katalizör enjekte ederek yer altı kayalarından hidrojen üretmeyi hedefliyor. Şirket, sürecini Quebec'teki kuyularda test ediyor ve 2028 yılında tam kapasiteli üretime başlamayı planlıyor.
Diğer şirketler ise hidrojen üretiminin farklı aşamalarına odaklanıyor. Örneğin Eden GeoPower, suyun daha fazla yol bulabilmesi için kayalarda çatlak ağları oluşturmak amacıyla elektrik kullanıyor. Bu teknoloji, geliştirilmiş jeotermal projelerde de faydalı olabilir.
Burada hala yanıtlanmayı bekleyen çok sayıda soru var. Hidrojenin taşınması ve depolanması son derece zor; gazı sıvı hale getirmek için ya çok fazla alana ya da süper düşük sıcaklıklara ihtiyaç duyuluyor. Ancak mühendislik ve lojistik sorunları aşılırsa, bu durum hidrojen için yepyeni bir başlangıç anlamına gelebilir.
