Goudwaterstof: het potentieel van natuurlijk voorkomende waterstof en de rol ervan in schone energie
De Amerikaanse regering en verschillende toonaangevende bedrijven onderzoeken een nieuwe aanpak voor waterstofproductie: het winnen ervan uit ondergrondse bronnen. Deze methode, ook wel ‘goudwaterstof’ genoemd, heeft onlangs meer belangstelling gekregen, deels vanwege een financieringsmogelijkheid van $ 20 miljoen die werd gepresenteerd door het Advanced Research Projects Agency-Energy van het Department of Energy.
Wat is goudwaterstof?
Goudwaterstof is waterstofgas dat van nature ondergronds voorkomt, meestal in ondergrondse reservoirs. De extractiemethode lijkt op conventionele olie- en gasboringen. Deze waterstof ontstaat door verschillende geologische processen, zoals chemische reacties tussen water en ijzerrijke rotsen of radiolyse, waarbij straling watermoleculen splitst in waterstof en zuurstof .
Geoffrey Ellis, een onderzoeksgeoloog bij de US Geological Survey, schat dat er wereldwijd wel 5 miljoen megaton goudwaterstof aanwezig kan zijn. Als slechts 2% hiervan gewonnen zou kunnen worden, zou het een waterstofvoorraad voor 200 jaar kunnen opleveren, wat mogelijk een belangrijke rol zou kunnen spelen bij het behalen van netto nul-emissiedoelen. Bovendien heeft goudwaterstof een opmerkelijk voordeel ten opzichte van andere waterstofproductiemethoden, omdat er geen externe energie-inputs nodig zijn om het te genereren.
Een wereldwijde goudkoorts voor begraven waterstof
Geologen hebben waterstofreserves geïdentificeerd op verschillende locaties wereldwijd, waaronder Frankrijk, Spanje, Afrika, Brazilië en de VS. Het Internationaal Energieagentschap schat dat de vraag naar waterstof voor een netto nulscenario tegen 2050 430 miljoen ton zal bedragen. Met een geschatte vijf biljoen ton aan natuurlijke waterstofreserves wereldwijd, zou het aanboren van een klein deel ervan kunnen voldoen aan de energiebehoeften voor eeuwen.
Verschillende startups en gevestigde bedrijven zijn bezig met goudwaterstofprojecten. HyTerra, gevestigd in Australië, bereidt zich voor om te boren naar waterstof op een locatie in Kansas en werkt ook samen met Natural Hydrogen Energy aan Project Geneva in Nebraska. Koloma, een bedrijf uit Denver dat wordt gesteund door Bill Gates’ Breakthrough Energy, heeft $ 91 miljoen veiliggesteld en onderzoekt boorlocaties in de VS. Specifieke boorlocaties en commercialiseringsplannen zijn echter niet openbaar gemaakt.
Momenteel bevindt de enige operationele goudwaterstofput zich in Bourakébougou, Mali . De put produceert sinds 2012 bijna zuivere natuurlijke waterstof en nieuwe ontdekkingen suggereren dat er substantiëlere afzettingen zijn dan voorheen bekend was. Men denkt dat deze afzettingen ontstaan waar ijzerrijke rotsen in de aardkorst reageren met water. Deze put produceert een bescheiden hoeveelheid energie die voldoende is voor lokaal gebruik, maar is nog niet commercieel levensvatbaar.
Voordat goudwaterstof op grote schaal kan worden gewonnen, is het cruciaal om er meer inzicht in te krijgen. Om deze kennishiaten op te vullen, reisde Alberto Vitale Brovarone, hoogleraar aan de Universiteit van Bologna, samen met zijn team en andere onderzoekers naar Groenland. De expeditie, uitgevoerd onder het ERC CoG DeepSeep -programma dat werd gefinancierd door de Europese Unie, probeerde meer gegevens te verzamelen over goudwaterstof in een van ’s werelds oudste geologische formaties. Het team bracht tien dagen door in Groenland, waar ze monsters verzamelden die rijk waren aan waterstof. De monsters zullen onderzoekers helpen onderzoeken hoe goudwaterstof zich ophoopt en welke rol het speelt in ecosystemen onder het oppervlak.
Kosten en economische haalbaarheid van goudwaterstof
Een van de belangrijkste voordelen van goudwaterstof is het potentieel voor lage productiekosten. Koloma schat dat goudwaterstof geproduceerd kan worden voor een kostprijs van minder dan $1 per kilogram, wat het een concurrerend alternatief maakt voor waterstof gegenereerd uit fossiele brandstoffen of elektriciteit. Als deze kostenramingen kloppen, zou goudwaterstof een haalbare optie kunnen worden op de energiemarkt.
Het ministerie van Energie heeft zich ten doel gesteld om tegen 2031 een kostprijs van $ 1 per kilogram voor schone waterstof te bereiken, wat in lijn is met de potentiële economische voordelen van goudwaterstof.
De toekomst van goudwaterstof: wat staat ons te wachten?
Terwijl onderzoekers het potentieel van goudwaterstof blijven onderzoeken, is de balans tussen snelle industriële interesse en de noodzaak van grondig wetenschappelijk onderzoek van het grootste belang. De bevindingen van missies zoals die geleid door het team van Vitale Brovarone zullen een sleutelrol spelen bij het vormgeven van de toekomst van goudwaterstof en de rol ervan in het wereldwijde energielandschap. De steun van de Amerikaanse overheid, via financieringsmogelijkheden en belastingvoordelen, benadrukt het belang van dit productiepad bij het bevorderen van schone energie en het behalen van klimaatdoelstellingen. Naast groene en blauwe waterstof zou goudwaterstof potentieel een versneld pad kunnen worden voor een netto nultransitie.
