Zachytávanie oxidu uhličitého z atmosféry a výroba čistého vodíka patria k najnákladnejším a technologicky najnáročnejším cieľom súčasnej klimatickej politiky.

Väčšinou sa riešia oddelene a oba procesy stoja obrovské množstvo energie a peňazí. Tím vedcov z Texaskej univerzity v Austine našiel spôsob, ako ich spojiť do jedného procesu.

Reakcia ukrytá v hĺbke Zeme

Kľúčový je geologický proces, ktorý sa nazýva serpentinizácia. Keď voda reaguje hlboko pod zemou s horninami bohatými na železo, uvoľňuje sa pri tom vodík ako vedľajší produkt chemickej reakcie.

Tento proces prebieha v prírode prirodzene a pomaly. Vedci však hľadajú spôsob, ako ho urýchliť a využiť priemyselne.

Tím geologičky Orsolyi Gerensel z Texaskej univerzity zistil, že ak pridajú oxid uhličitý do vody, ktorá reaguje s horninami, výrazne sa zvýši produkcia vodíka. Je to tak pravdepodobne preto, lebo CO₂ vytvára kyselinu uhličitú, ktorá pomáha rozpúšťať horniny a zintenzívňuje reakciu s vodou.

Inými slovami: CO₂, ktorý by inak zostal v atmosfére a prispieval k otepľovaniu, sa stáva urýchľovačom reakcie, ktorá produkuje čistý vodík. Zároveň sa pritom sám trvalo ukladá v horninách vo forme uhličitanov.

Permanentné uloženie, nie dočasné skladovanie

Keď príde oxid uhličitý do kontaktu s tzv. ultramafickými horninami, čo sú vyvreté horniny bohaté na železo a horčík, prebehne chemický proces mineralizácie. Ten uzamkne uhlík do pevnej formy a zachytí ho v zemi na tisíce rokov.

Na rozdiel od iných metód zachytávania uhlíka, ktoré si vyžadujú neustále monitorovanie alebo hrozia únikom, tento geologický mechanizmus je pozoruhodne stabilný a trvalý.

Výskum z ománskeho projektu Oman Ophiolite v roku 2026 potvrdil, že tvorba minerálov v hornine ju rozpína a praská zvnútra. Takto sa potom neustále odkrývajú nové reaktívne povrchy.

Toto „praskanie riadené reakciou“ neustále odkrýva čerstvé povrchy ultramafických hornín, čo umožňuje pokračovanie procesu donekonečna bez ľudského zásahu.

Mohlo by vás zaujímať

Zdravie

8. apríla 2017

Ste chorá z práce? Tu sú dôvody

Vodík z hornín ako náhrada fosílnych palív

Väčšina vodíka sa dnes vyrába zo zemného plynu pri procese, ktorý zároveň produkuje CO₂. Výroba geologického vodíka z hornín, v ktorých sa hojne vyskytuje železo, by preto predstavovala zásadný posun v energetickom prechode. Vznikala by pri nej totiž len veľmi nízka uhlíková stopa.

„Ak by sme mohli nahradiť vodík pochádzajúci z fosílnych palív vodíkom z hornín bohatých na železo, bolo by to obrovské víťazstvo,“ uviedla Toti Larson z Texaskej univerzity.

Vo svete existujú obrovské zásoby takýchto hornín. Dokonca aj dosiahnutie jednopercentnej efektivity by poskytlo výrazne viac vodíka, než je súčasná ročná globálna produkcia 100 miliónov ton.

Mohlo by vás zaujímať

Tlačové správy

29. septembra 2021

SENCORMÁNIA vyťahuje retro spotrebiče zo šuflíkov. Pošlite aj ten svoj!

Výzvy a ďalší postup

Technológia zatiaľ čelí viacerým prekážkam. Teoreticky môžu horniny uvoľniť asi 0,5 % vodíka z reakcie s vodou. Na ekonomickú životaschopnosť je však potrebné dosiahnuť jednopercentnú účinnosť.

Jedným z riešení je vŕtanie v hlbších a teplejších oblastiach, kde serpentinizácia prebieha intenzívnejšie.

Vstrekovanie veľkých objemov tekutín do zemskej kôry môže v niektorých prípadoch vyvolať mikroseizmickú aktivitu, teda menšie zemetrasenia. Táto otázka si preto vyžaduje dôkladné monitorovanie pred akýmkoľvek rozsiahlym nasadením.

„Naším cieľom je poskytnúť dôkaz o tom, že vodík sa dá vyrábať ekonomicky a zároveň sa takto dá zachytávať oxid uhličitý,“ vysvetlila Gerensel. Tím vedcov preto teraz hľadá partnerov na praktické demonštračné projekty v reálnych podmienkach.

Reakcia skál a vody prebieha v hĺbke Zeme miliardy rokov. Vedci ju chcú teraz zapriahnuť do služieb klimatickej politiky. Prvé výsledky naznačujú, že Zem je ochotná spolupracovať.

Text: Zázračná planéta

Foto: Shutterstock