No mundo moderno, um fornecimento confiável de gás hidrogênio é vital para o funcionamento da sociedade. Os fertilizantes à base de hidrogênio contribuem para o suprimento alimentar de metade da população mundial, e o hidrogênio também é um componente energético essencial em muitos roteiros para um futuro com zero carbono, prescindível para evitar as piores previsões das mudanças climáticas.
Produção de hidrogênio
Atualmente, o hidrogênio é produzido a partir de hidrocarbonetos, e os gases residuais contribuem com 2,4% das emissões globais de dióxido de carbono (CO₂). A demanda por hidrogênio deverá aumentar de 90 milhões de toneladas métricas em 2022 para 540 milhões de toneladas métricas em 2050, mas é fundamental que esse hidrogênio não emita CO₂.
A produção seguida pela captura de CO₂ residual (“sequestro de carbono”) ou a partir de fontes de energia renováveis (eólica ou solar) são ambas fontes futuras de hidrogênio, mas ainda não são comercialmente competitivas.
Mas uma nova pesquisa da Universidade de Oxford, em colaboração com a Universidade de Durham e a Universidade de Toronto, oferece uma solução. O trabalho foi publicado na revista Nature Reviews Earth & Environment.
Nos últimos bilhões de anos, a crosta continental da Terra produziu gás hidrogênio suficiente para suprir as necessidades energéticas da humanidade por pelo menos 170.000 anos. Embora parte dele tenha sido perdida, consumida ou esteja inacessível hoje, o hidrogênio restante pode oferecer uma fonte natural (e livre de emissões) desse recurso natural.
Até agora, a coleta e medição histórica limitada de hidrogênio limitou a compreensão científica atual da localização e da quantidade de hidrogênio presente na crosta terrestre. Uma fórmula de exploração é crucial para encontrar acumulados acessíveis e comercialmente viáveis de hidrogênio geológico natural.
O coautor do estudo, Professor Jon Gluyas, da Universidade de Durham, observa: “Desenvolvemos com sucesso uma estratégia de exploração para o hélio, e uma abordagem semelhante de ‘primeiros princípios’ pode ser adotada para o hidrogênio”.
Esta pesquisa descreve os principais elementos necessários para dar suporte a uma estratégia de exploração que visa encontrar diferentes “sistemas de hidrogênio”. Isso inclui a quantidade de hidrogênio produzido, os tipos de rochas e as condições sob as quais ele é produzido, como o hidrogênio migra do subsolo a partir dessas rochas, as condições que permitem a formação de um reservatório de gás e as condições que o destroem.
A professora Barbara Sherwood Lollar, da Universidade de Toronto, coautora do estudo, afirmou: “Sabemos, por exemplo, que micróbios subterrâneos se alimentam facilmente de hidrogênio. Evitar ambientes que os coloquem em contato com ele é importante para preservá-lo em acumulados econômicos”.
Os autores destacam onde a compreensão desses ingredientes é sólida e destacam áreas que precisam de mais trabalho, como a eficiência das reações das rochas e como as histórias geológicas podem combinar as rochas certas com a água que reage com elas.
Algumas fontes de gás hidrogênio, como as do manto terrestre, geraram muita especulação e exagero, mas esta pesquisa demonstra que elas não são fontes viáveis. Em vez disso, os autores mostraram que os componentes de um sistema completo de hidrogênio podem ser encontrados em uma variedade de configurações geológicas comuns dentro da crosta.
Alguns deles podem ser geologicamente muito jovens, formando hidrogênio “recentemente” (milhões ou dezenas de milhões de anos atrás), outros são realmente antigos (centenas de milhões de anos), mas estão em uma escala crítica globalmente.
O autor principal, Professor Chris Ballentine, da Universidade de Oxford, disse: “Combinar ingredientes para encontrar reservatórios de hidrogênio em qualquer uma dessas configurações pode ser comparado a cozinhar um suflê: se você errar qualquer ingrediente, quantidade, tempo ou temperatura, ficará decepcionado. Uma estratégia de exploração bem-sucedida e repetível permitirá o acesso a uma fonte de hidrogênio comercialmente competitiva e de baixo carbono, o que contribuiria significativamente para a transição energética. Temos a experiência necessária para combinar esses ingredientes e encontrar essa fórmula”.
O potencial do hidrogênio geológico natural motivou os autores a formar a Snowfox Discovery Ltd., uma empresa de exploração com a missão de encontrar acúmulos de hidrogênio natural significativos.
Referência da notícia
Natural hydrogen resource accumulation in the continental crust. 13 de maio, 2025. Ballentine, et al.