Etorkizunean erregai fosilak ordezka ditzakeen hidrogenoaren iturri natural bilaka daitezke Pirinioak edo Alpeak. Modelizazio konplexuak erabiliz, ikertzaileek mendikateen sorrera erreproduzitu dute, hasierako plaka tektonikoen dibergentziatik kontinenteen hausturaraino eta ondorengo arroen itxieraraino eta mendien sorreraraino. Science aldizkarian argitaratutako artikuluak erakusten du orogenia izeneko prozesu geologikoaren bidez sortutako mendikateetan aukera handiagoa dagoela hidrogenoa gainazaletik gertuago.
Azken hilabeteetan argitaratutako zenbait ikerketak lur-mantuaren azpian hidrogeno geologiko kantitate izugarriak metatuta egon daitezkeela diote1. Geologoen estimazioen arabera, hainbat bilioi tona egongo lirateke lur azpian biltegiratuta, baina erreserben bilaketa globalak ez du emaitza arrakastatsurik eman. Orain, Alemaniako ikertalde batek erakutsi duenaren arabera, mendikateak ustiatu gabe dagoen hidrogeno-gas energia garbiaren iturri potentzialak izan litezke2.
Hogeigarren mendearen bigarren zatian hasi zen energia berriztagarri eta garbien beharrari buruzko eztabaida, baina hala ere erregai fosilak dira, gaur egun, gure garraio- eta energia-sistemen oinarri. XXI. mendeko erronka nagusietako bat da sistema horiek eraldatzea, eta, hori horrela, ikertzaileen ahaleginak, batez ere, energia berriztagarriak eta energia elektrikoa metatzeko teknologiak hobetzean ardaztu dira. Hala ere, paraleloki zientzialari askok erregai fosilak ordezka ditzaketen elementu eta konposatu kimikoak ikertu dituzte. Guztien artean, hasiera batean soilik espazio-ontzietan erabiltzen zen hidrogeno gaseosoak (H2) erakutsi du ahalmen ona.
Gaur egun erabiltzen den H2 gehiena sintetikoa da, baina gas honen ekoizpen-kostuak oso altuak dira eta horrek nabarmen murrizten du erregaiaren bideragarritasuna. Hala ere, giza-ekoizpena ez da hidrogeno gasa lortzeko bide bakarra; izan ere, lurrazalaren kanpoko geruzan (litosferan) gertatzen diren prozesu biogeokimiko natural batzuen bidez ere sortzen da H2-a.
Sigi-saga geologikoaren garrantzia
Eskala handiko H₂ naturalaren ekoizpen-mekanismo nagusietako bat ozeanoetako dortsal-ertzetan gertatzen da. Bertan, Wilson zikloaren dibergentzia-etapan kanporatzen den magmak ur-likidoa ukitzen duenean, hoztu eta gogortu egiten da, ozeano-hondoan sigi-saga geologiko bat eratuz eta hidrogeno gas kantitate handiak askatuz. Hala ere, ur sakoneko inguruneek izugarri murrizten dute eskala handiko H2 naturalaren erauzketaren errentagarritasuna, eta nahiko mugatua da lur lehorrean hidrogeno gasa aurkitzeko aukera; izan ere, sigi-saga geologikoa eraginkorragoa da tenperatura altuetan (200ºC) eta hidrogeno naturala azkar kontsumitzen dute lurrazaleko erreakzio biokimikoek.
Baina, orogenia izeneko prozesu geologikoaren ondorioz sortzen diren mendikateetan, azalerantz bultzatzen dira dibergentzia-etapako arroka magmatikoaren gogortze-prozesuan eratutako sigi-saga geruzak. Hori dela eta, Alpeak edo Pirinioak bezalako mendikateetan sakonera handiko mantua lurrazaletik hurbilago aurki daiteke eta horrek areagotu egiten du sigi-saga egiturak gainazaletik hurbilago aurkitzeko aukera.
Ingurune tektonikoak modelizatzen H2 naturalaren bila
Mendikate orogenikoetan suertatzen diren ingurune tektonikoek nola eboluzionatzen duten ulertzea funtsezkoa da haien hidrogeno-potentzial naturala behar bezala aztertzeko. Alemaniako ‘GFZ Helmholtz Centre’ ikerketa-zentroko ikertaldeak azken belaunaldiko plaken tektonikaren zenbakizko modelizazio-metodo bat garatu du, adibide naturalen datuekin kalibratua, plaken tektonikaren bilakaera osoa simulatzeko. Frank Zwaan zientzialariak zuzendutako ikerketak mendikateen sorrera erreproduzitzen du, hasierako dibergentziatik kontinenteen hausturaraino eta hortik ondorengo arroen itxieraraino eta mendien sorreraraino.
Simulazio horien bitartez, ikertzaileek zehaztu ahal izan zuten non, noiz eta zenbat arroka magmatiko azaleratu zen mendikateen eraketan. Gainera, lortutako datuek sigi-saga geologikoak eratzeko ingurune eta momentu hoberenak zehazteko aukera ere eskaini zizkieten ikertzaileei. Modelizazioaren arabera, hidrogeno naturalaren iturri den sigi-saga geologikoa gertatzeko baldintza hobeagoak aurki daitezke mendikateetan ozeano azpiko dibergentzia-inguruneetan baino; Sacha Brunek, GFZko Modelizazio Geodinamikoaren saileko buruak, dionez, “ikerketa berri honek hidrogenoa modu naturalean sortzeko ingurune egokiak aurkitzen laguntzen digu. H2 naturalari lotutako aukera ekonomikoak direla eta, hidrogenoaren migrazio-bideak eta hidrogeno-kontsumitzaile diren mikrobio-ekosistema sakonak ere ikertu behar dira orain, hobeto ulertzeko non sor daitezkeen H2-aren balizko metaketak”.
Argitaratutako ikerketa berri honetan lortu diren emaitzek bultzada handia eman diezaiekete mendikateetan H2 naturala bilatzeko esfortzuei. Frank Zwaan ikerketa-buruaren hitzetan, “azterketa-kontzeptu eta -estrategia berriak garatzea funtsezkoa izango da etorkizunean ahalegin horiek arrakasta izan dezaten. Mendikateak aztertzean, garrantzi berezia du kontuan izateak H2 naturalen interes ekonomikoa historia tektonikoaren menpe dagoela. Horregatik, ezinbestekoa bihurtzen da funtsezko prozesu geologikoak noiz eta non gertatzen diren zehaztea; izan ere, H2 naturalaren biltegiak diren mendikateak eratu baino lehen, dibergentzia guneak bilatu behar dira”.
Etorkizuneko garraio- eta energia-sistemak, energia elektrikoan oinarritzeaz gain, erregai naturaletan ere oinarritu beharko dira gizarte modernoaren eskaerak asetzeko. Hidrogeno sintetikoaren eraginkortasun eza dela eta, hidrogeno-iturri naturalak garrantzi izugarria izango dute, “oro har, baliteke ikerketa hau H2 naturalaren bilaketan mugarri garrantzitsu bat izatea eta, etorkizunean, hau dela eta, hidrogeno naturalaren industria berri bat sortzea”, dio Zwaanek.
Erreferentzia bibliografikoa:
[1] Hand, Eric (2023). Hidden hydrogen: Earth may hold vast stores of a renewable, carbon-free fuel?, Sciencie, 2023ko otsailaren 16a
[2] Zwaan, Frank; Brune, Sascha; Glerum, Anne C.; Vasey, Dylan A.; Naliboff, John B.; Manatschal, Gianreto; Gaucher, Eric C. (2025). Rift-inversion orogens are potential hot spots for natural H2 generation. Science Advances, 11, 8. DOI: 10.1126/sciadv.adr34
Truche, Laurent; Donzé, Frédéric-Victor; Goskolli, Edmond; Muceku, Bardhyl; Loisy, Corinne; Monnin, Christophe; Dutoit, Hugo; Cerepi, Adrian (2024). Science, 383, 6683, 618-621. DOI: 10.1126/science.adk9099
Egileaz:
Oxel Urra Elektrokimikan doktorea da, zientziaren eta artea uztartzen duten proiektuetan aditua, egun zientzia-komunikatzailea da.