I pozzi petroliferi potrebbero essere la soluzione a uno dei maggiori problemi dell’idrogeno

Per essere considerato un combustibile pulito, l’idrogeno deve essere verde e quindi prodotto, generalmente mediante elettrolisi, scindendo l’acqua energia solare o eolica. Può essere usato direttamente alimentare motori per generare elettricità per l’industria e per l’industria celle a combustibilealimentando i veicoli elettrici ed eliminando i problemi della batteria.

Un ulteriore vantaggio è l’idrogeno può essere conservato per mesi e utilizzato quando il fabbisogno energetico supera l’offerta fornita dalle fonti energetiche rinnovabili. Tuttavia, l’idrogeno ha una capacità energetica inferiore in un volume specifico rispetto ai combustibili a base di carbonio come il gas naturale o il propano. Inoltre, comprimerlo è più complicato. Perciò, Immagazzinare grandi quantità di idrogeno in serbatoi metallici sulla superficie non è fattibile.

Incredibilmente, la soluzione viene dal petrolio

Negli Stati Uniti un team di scienziati sta studiando, mediante simulazioni al computer ed esperimenti di laboratorio, la possibilità di utilizzo giacimenti di petrolio e gas naturale esauriti per immagazzinare idrogeno.

È già noto che l’idrogeno può essere immagazzinato sottoterra nelle caverne saline, ma queste non sono molto diffuse. Il team di ingegneri chimici dei Sandia National Laboratories, Tuan Hodirettore della ricerca, sta studiando se l’idrogeno immagazzinato nei giacimenti di petrolio e gas esauriti rimarrà intrappolato nella roccia, perderà o si contaminerà.

L’obiettivo è garantirlo l’idrogeno rimane dove viene iniettato per evitare perdite e garantire l’efficienza dello stoccaggio, spiegano in un comunicato e in un articolo pubblicato sull’International Journal of Hydrogen Energy. “D’estate è possibile produrre molta elettricità con l’energia solare, ma non è necessaria. L’eccesso può essere convertito in idrogeno e immagazzinato fino all’inverno”, aggiunge.

L’indagine passo dopo passo

Il team di Ho ha studiato se l’idrogeno sarebbe rimasto intrappolato in arenaria o scisto che forma il corpo e sigillerebbe molti depositi di petrolio e gas o, al contrario, ne fuoriuscirebbe.

IL arenaria È costituito da granelli di minerali e rocce delle dimensioni di sabbia che sono stati compressi nel corso di eoni. Ha molti spazi tra le particelle e può quindi immagazzinare acqua nelle falde acquifere o formare serbatoi di petrolio e gas. Lui scisto È fango compresso nella roccia ed è costituito da particelle molto più piccole di minerali ricchi di argilla. Pertanto, lo scisto può formare un sigillo attorno all’arenaria, intrappolando petrolio e gas naturale. Da questa parte, l’idrogeno iniettato rimane nello stesso punto e non va disperso.

Hanno utilizzato esperimenti per studiare come l’idrogeno interagisce con campioni di arenaria e scisto. Hanno scoperto che l’idrogeno non rimane all’interno dell’arenaria dopo essere stato pompato, ma fino al 10% del gas adsorbito è intrappolato all’interno del campione di scisto. Questi risultati sono stati confermati dalle simulazioni al computer eseguite da Ho.

Osservando più da vicino un tipo specifico di argilla, comune nello scisto attorno ai giacimenti di petrolio e gas, Ho ha eseguito simulazioni virtuali delle interazioni molecolari tra strati di argilla montmorillonite, acqua e idrogeno. Scoprì che l’idrogeno non penetra negli spazi acquosi tra gli strati minerali di quel tipo di argilla.

Ciò significa che la perdita di idrogeno nell’argilla dovuta al fatto di rimanere bloccati o di attraversarla è piccola e conferma la fattibilità dello stoccaggio sotterraneo dell’idrogeno. Questi risultati dell’argilla sono stati pubblicati l’anno scorso sulla rivista Energia e carburante sostenibiliS. Ulteriori esperimenti di assorbimento sono attualmente in corso presso lo Stevens Institute of Technology e l’Università dell’Oklahoma per confermare i risultati della simulazione molecolare.

Usando esperimenti e simulazioni, il team di Ho ha scoperto che il gas naturale residuo può essere rilasciato dalla roccia in idrogeno quando viene iniettato in un giacimento di gas naturale esaurito. Ciò significa che quando l’idrogeno viene rimosso per l’uso, conterrà una piccola quantità di gas naturale. Pertanto, è importante tenere presente che quando l’idrogeno viene bruciato produrrà anche una piccola quantità di anidride carbonica.

Attualmente, e attraverso simulazioni ed esperimenti molecolari, il team di Ho sta studiando gli effetti dell’idrogeno su un giacimento petrolifero esaurito e come gli avanzi potrebbero contaminarlo o interagire con esso. Ma sono ancora necessarie ulteriori ricerche per capire come i microrganismi e altre sostanze chimiche nei giacimenti petroliferi esauriti potrebbero interagire con l’idrogeno immagazzinato.