Cientistas foram caçar combustível fóssil, mas o que encontraram pode ajudar a salvar o mundo; entenda a descoberta

por Laura Paddison, da CNN

Dois cientistas foram procurar combustíveis fósseis no subsolo do nordeste de França, mas não esperavam descobrir algo que pudesse impulsionar o esforço para enfrentar a crise climática.

Jacques Pironon e Phillipe De Donato, ambos diretores de pesquisa do Centro Nacional de Pesquisa Científica da França, estavam avaliando a quantidade de metano nos subsolos da bacia mineira de Lorraine usando uma sonda especializada “pioneira no mundo”, capaz de analisar gases dissolvidos na água de formações rochosas no subsolo.

Algumas centenas de metros abaixo, a sonda encontrou baixas concentrações de hidrogênio. “Isso não foi uma verdadeira surpresa para nós”, disse Pironon à CNN.

É comum encontrar pequenas quantidades perto da superfície de um furo, mas à medida que a investigação se aprofundava, a concentração aumentava. A 1.100 metros de profundidade era de 14%, a 1.250 metros, era de 20%.

Isto foi surpreendente, disse Pironon, pois indicou a presença de um grande reservatório de hidrogênio abaixo.

Eles fizeram cálculos e estimaram que o depósito poderia conter entre 6 milhões e 250 milhões de toneladas métricas de hidrogênio.

Isso poderia torná-lo um dos maiores depósitos de “hidrogênio branco” já descoberto, disse Pironon. A descoberta ajudou a alimentar um interesse já febril pelo gás.

O hidrogênio branco — também referido como hidrogênio “natural”, “ouro” ou “geológico” — é produzido naturalmente ou está presente na crosta terrestre e tornou-se uma espécie de Santo Graal climático.

O hidrogênio produz apenas água quando queimado, o que o torna muito atraente como potencial fonte de energia limpa para indústrias como a aviação, a navegação e a siderurgia, que necessitam de tanta energia que é quase impossível atendê-la através de energias renováveis, como a solar e a eólica.

Mas embora o hidrogênio seja o elemento mais abundante no Universo, geralmente existe combinado com outras moléculas. Atualmente, o hidrogênio comercial é produzido num processo que consome muita energia, quase inteiramente alimentado por combustíveis fósseis.

Um arco-íris de cores é usado como abreviação para os diferentes tipos de hidrogênio. “Cinza” é feito de gás metano e “marrom” de carvão. O hidrogênio “azul” é o mesmo que o cinzento, mas a poluição produzida pelo aquecimento do planeta é capturada antes de ir para a atmosfera.

O mais promissor do ponto de vista climático é o hidrogênio “verde”, produzido a partir de energia renovável para dividir a água. No entanto, a produção continua em pequena escala e cara.

É por isso que o interesse no hidrogênio branco, uma fonte potencialmente abundante e inexplorada de energia de queima limpa, aumentou nos últimos anos.

“Não temos procurado nos lugares certos”

“Se você tivesse me perguntado há quatro anos o que eu pensava sobre o hidrogênio natural, eu teria respondido ‘ah, ele não existe’”, disse Geoffrey Ellis, geoquímico do Serviço Geológico dos EUA.

“O hidrogênio existe, sabemos que existe”, disse ele, mas os cientistas pensavam que grandes acumulações não eram possíveis.

Então ele descobriu sobre o Mali. Indiscutivelmente, o catalisador para o atual interesse no hidrogênio branco pode ser atribuído a este país da África Ocidental.

Em 1987, na aldeia de Bourakébougou, um perfurador ficou com queimaduras depois de um poço de água ter explodido inesperadamente quando ele se debruçou sobre a borda enquanto fumava um cigarro.

O poço foi rapidamente obstruído e abandonado até 2011, quando foi desconectado por uma empresa de petróleo e gás e supostamente produzia um gás que continha 98% de hidrogênio.

O hidrogênio foi utilizado para abastecer a aldeia e, mais de uma década depois, continua em produção.

Quando foi publicado um estudo sobre o poço em 2018, chamou a atenção da comunidade científica, incluindo Ellis. Sua reação inicial foi que devia haver algo errado com a pesquisa, “porque sabemos que isso não pode acontecer”.

Então a pandemia chegou e ele teve tempo disponível para começar a cavar. Quanto mais ele lia, mais percebia que “simplesmente não estávamos procurando por isso, não estávamos procurando nos lugares certos”.

As recentes descobertas são emocionantes para Ellis, que trabalha como geoquímico de petróleo desde a década de 1980. Ele testemunhou o rápido crescimento da indústria do gás de xisto nos EUA, que revolucionou o mercado energético.

“Agora”, disse ele, “aqui estamos no que considero ser provavelmente uma segunda revolução”.

O hidrogênio branco é “muito promissor”, concordou Isabelle Moretti, investigadora científica da Universidade de Pau et des Pays de l’Adour e da Universidade de Sorbonne e especialista no assunto.

“Agora a questão já não é sobre o recurso… mas onde encontrar grandes reservas econômicas”, disse ela à CNN.

Uma série de startups

Dezenas de processos geram hidrogênio branco, mas ainda há alguma incerteza sobre a formação de grandes depósitos naturais.

Os geólogos tendem a concentrar-se na “serpentinização”, onde a água reage com rochas ricas em ferro para produzir hidrogênio, e na “radiólise”, uma quebra das moléculas de água provocada pela radiação.

Depósitos de hidrogênio branco foram encontrados em todo o mundo, incluindo nos EUA, Europa Oriental, Rússia, Austrália, Omã, bem como França e Mali.

Alguns foram descobertos por acidente, outros à procura de pistas, como características nas paisagens por vezes referidas como “círculos de fadas” – depressões rasas e elípticas que podem libertar hidrogênio.

Ellis estima que globalmente possa haver dezenas de bilhões de toneladas de hidrogênio branco. Isto seria muito mais do que os 100 milhões de toneladas por ano de hidrogênio que são atualmente produzidos e os 500 milhões de toneladas previstos para serem produzidos anualmente até 2050, disse ele.

“A maior parte disto irá quase certamente ocorrer em acumulações muito pequenas ou muito distantes da costa, ou simplesmente demasiado profundas para serem realmente econômicas de produzir”, disse ele.

Mas se apenas 1% puder ser encontrado e produzido, forneceria 500 milhões de toneladas de hidrogênio durante 200 anos, acrescentou.

É uma perspectiva tentadora para uma série de startups.

A Gold Hydrogen, com sede na Austrália, está atualmente perfurando na Península de Yorke, no sul da Austrália. Ele mirou naquele local depois de vasculhar os arquivos do estado e descobrir que, na década de 1920, vários furos haviam sido perfurados ali e continham concentrações muito altas de hidrogênio.

Os garimpeiros, interessados apenas nos combustíveis fósseis, os abandonaram.

“Estamos muito entusiasmados com o que estamos vendo”, disse o diretor administrativo Neil McDonald. Há mais testes e perfurações a serem feitas, mas a empresa poderá entrar em produção antecipadamente, possivelmente no final de 2024, disse ele à CNN.

Algumas startups estão vendo investimentos surpreendentes. Koloma, uma startup de hidrogênio branco com sede em Denver, garantiu US$ 91 milhões de investidores, incluindo a empresa de investimentos Breakthrough Energy Ventures, fundada por Bill Gates — embora a empresa permaneça calada sobre exatamente onde nos EUA está perfurando e quando está visando a comercialização.

Outra empresa sediada em Denver, a Natural Hydrogen Energy, fundada pelo geoquímico Viacheslav Zgonnik, concluiu um furo exploratório de hidrogênio no Nebraska em 2019 e tem planos para novos poços.

O mundo está “muito próximo dos primeiros projetos comerciais”, disse Zgonnik à CNN. “O hidrogênio natural é uma solução que nos permitirá acelerar” a ação climática, disse ele.

Do hype à realidade

O desafio para estas empresas e para os cientistas será traduzir promessas hipotéticas numa realidade comercial.

“Poderá haver um período de décadas em que haverá muitas tentativas e erros e falsos começos”, disse Ellis. Mas a velocidade é vital. “Se levarmos 200 anos para desenvolver o recurso, isso não será de muita utilidade.”

Mas muitas das startups estão otimistas. Alguns preveem anos, não décadas, para a comercialização. “Temos toda a tecnologia necessária, com algumas pequenas modificações”, disse Zgonnik.

Os desafios permanecem. Em alguns países, as regulamentações são um obstáculo. Os custos também precisam ser calculados. De acordo com cálculos baseados no poço do Mali, o hidrogênio branco poderia custar cerca de US$ 1 por quilograma para ser produzido — em comparação com cerca de US$ 6 por quilograma do hidrogênio verde.

Mas o hidrogênio branco poderá rapidamente tornar-se mais caro se grandes depósitos exigirem perfurações mais profundas.

De volta à bacia da Lorena, os próximos passos de Pironon e De Donato são perfurar até 3.000 metros para ter uma ideia mais clara da quantidade exata de hidrogênio branco que existe.

Há um longo caminho a percorrer, mas seria irônico se esta região — outrora um dos principais produtores de carvão da Europa Ocidental — se tornasse o epicentro de uma nova indústria de hidrogênio branco.