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Negli ultimi anni è cresciuto notevolmente l’interesse per una particolare fonte di energia pulita presente nelle rocce: l’idrogeno bianco, gas idrogeno che si trova nel sottosuolo, di origine naturale e prodotto da processi geologici. Si tratta di idrogeno libero, cioè non legato ad altri elementi (sulla Terra la maggior parte dell’idrogeno si trova sotto forma di composti, come l’acqua e il metano). L’idrogeno bianco potrebbe contribuire in modo significativo alla transizione energetica, sostituendo l’idrogeno grigio derivato dai combustibili fossili. In tutto il mondo sono in atto ricerche per individuare nuovi giacimenti di idrogeno naturale e per raccogliere dati scientifici che possano aiutare a comprenderne meglio la formazione e il potenziale economico.
Come si forma e dove si trova l’idrogeno bianco
L'idrogeno bianco si forma principalmente durante un processo, detto serpentinizzazione, che trasforma le rocce del mantello terrestre, chiamate peridotiti, in serpentiniti. A temperature e pressioni elevate le acque circolanti nel mantello reagiscono chimicamente con i minerali ricchi di ferro costituenti le peridotiti (per esempio l’olivina) e li trasformano in altri minerali (come il serpentino). Durante queste reazioni il ferro si ossida, rilasciando idrogeno bianco.
L’idrogeno naturale tende a migrare verso la superficie fuoriuscendo in corrispondenza delle faglie e in particolare lungo i margini tra le placche tettoniche. Durante il suo percorso può incontrare rocce impermeabili che ne impediscono l’ulteriore risalita, intrappolandolo: si origina così un giacimento. L’idrogeno libero può anche formarsi a causa delle radiazioni emesse dagli elementi radioattivi presenti nelle rocce, in grado di separare le molecole d’acqua.
L’idrogeno bianco si disperde attraverso le fratture della crosta terrestre, ma viene anche consumato dai batteri per produrre energia e, in particolare, metano. Può anche reagire con rocce e gas per formare acqua, metano e composti minerali.
Estrazione, trasporto e stoccaggio dell’idrogeno bianco
L’idrogeno bianco si trova intrappolato in serbatoi costituiti da rocce porose, situate al di sotto di rocce impermeabili, proprio come il petrolio e il gas naturale: è possibile quindi estrarlo tramite perforazioni, come avviene in corrispondenza del pozzo di Bourakébougou, nel Mali occidentale. Nei tubi utilizzati nella perforazione viene fatto circolare continuamente fango per tenere sotto controllo temperatura e pressione. Una volta raggiunto il giacimento, i tubi vengono rivestiti di calcestruzzo per impedire che il gas migri: le perdite di idrogeno bianco a bassa profondità sono infatti molto pericolose perché possono originare con l’ossigeno miscele infiammabili ed esplosive.
Nei depositi di idrogeno bianco si trovano spesso altri gas come azoto e metano. In questi casi sono quindi necessari processi di separazione per ottenere l’idrogeno puro, per esempio tramite l’utilizzo di membrane. Il trasporto di idrogeno su lunghe distanze è possibile trasformandolo allo stato liquido e utilizzando tubazioni criogeniche. Sono inoltre in corso studi sui siti di stoccaggio adatti a ospitare l’idrogeno bianco. Si tratta, per esempio, di cavità originatesi nei depositi di sale, che garantiscono l’isolamento scongiurando le perdite di gas.
I giacimenti di idrogeno bianco nel mondo
L’unico deposito di idrogeno bianco attualmente sfruttato nel mondo è quello di Bourakébougou, nel Mali occidentale, dove si producono 5 tonnellate all’anno di gas. Tuttavia, sono già stati individuati altri importanti giacimenti negli Stati Uniti, in Australia e in Europa, in particolare in Francia (dove potrebbe trovarsi il deposito più grande al mondo, contenente fino a 46 milioni di tonnellate di idrogeno bianco) e in Finlandia. Le aree in cui è più probabile trovare idrogeno bianco sono situate presso le zone di subduzione tra le placche, dove grandi quantità di acqua raggiungono rocce ricche di ferro, e le catene montuose, durante la cui formazione sono state portate in superficie rocce provenienti dal mantello.
I progetti di ricerca si susseguono sempre più numerosi in tutto il mondo, con lo scopo di ottenere maggiori informazioni su questa importante risorsa. In base agli studi, l’idrogeno bianco sarebbe prodotto continuamente: a differenza dei combustibili fossili, si tratterebbe quindi di una risorsa rinnovabile. Anche se al momento non è nota la quantità di idrogeno prodotta naturalmente ogni anno nel sottosuolo e sono necessarie attente valutazioni dei costi di estrazione, in futuro potremmo avere accesso a una quantità di idrogeno sufficiente a soddisfare la richiesta globale, con un enorme contributo alla transizione energetica. L’idrogeno bianco ha il vantaggio di essere una fonte di energia pulita, che non comporta emissioni di anidride carbonica a differenza dell’idrogeno grigio ricavato dai combustibili fossili.
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