يعمل باحثون بجامعة تكساس على تطوير خريطة مواقع الهيدروجين الطبيعي بالولاية الأميركية، في محاولة لاستغلال تكوينات الوقود بشكل مربح؛ إلا أن تحديات البنية التحتية والسياسات والسوق لا تزال قائمة.

وصرّح أستاذ الهندسة ومستشار الأبحاث في مكتب الجيولوجيا الاقتصادية بجامعة تكساس سعد صالح، بأن جزءًا من مهمة المكتب هو رسم خريطة للموارد الجيولوجية للولاية.

وحسب تعريفه من جانب منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)؛ فإن الهيدروجين الطبيعي يُطلق على الغاز الموجود بصورة حرة في طبقات الأرض الجوفية، وعادةً ما يُستخرج عبر عمليات الحفر، مثل التكسير المائي وحقن مزيج من المياه والرمال والمواد الكيميائية، في ضغط مرتفع، بهدف إطلاق الغاز من الصخور.

كما يُطلق عليه الهيدروجين الأبيض تمييزًا له عن الهيدروجين الأخضر المستخلص من الماء، والهيدروجين الأزرق المستخلص عبر حرق الوقود الأحفوري، مع استعمال تقنية احتجاز الكربون وتخزينه، وغيره من الأنواع.

مزايا إنتاج الهيدروجين الطبيعي

خلال مؤتمر يوم الهيدروجين الذي نظمه معهد الطاقة بجامعة تكساس في أوستن، يوم 8 أكتوبر/تشرين الأول 2025، أشار أستاذ الهندسة ومستشار الأبحاث في مكتب الجيولوجيا الاقتصادية بجامعة تكساس سعد صالح، إلى أن الطرق المختلفة لإنتاج الهيدروجين اليوم تقع ضمن فئتين.

وأوضح أنها إما فئة نظيفة نوعًا ما من حيث انبعاثات الكربون، ولكنها باهظة الثمن إلى حدٍ ما؛ وإما فئة أخرى أكثر تكلفة -بل أكثر تكلفة بكثير- ولكنها ليست نظيفة تمامًا من حيث انبعاثات الكربون.

وقال: "ما يفعله الهيدروجين الطبيعي (المعروف أبضًا باسم الهيدروجين الجيولوجي) هو أنه يوفر إمكان أننا ربما نستفيد من كليهما يومًا ما، وهو شيء اقتصادي ونظيف".

وخلال جلسة نقاش بعنوان "الهيدروجين الجيولوجي والهيدروجين المُهندَس جيولوجيًا"، قال نائب مدير الطاقة في مكتب الجيولوجيا الاقتصادية مارك شوستر، إن الهيدروجين الطبيعي موجود في كل قارة، ولكن بئر هيدروجين طبيعي واحدة فقط في بوراكيبوغو في مالي، تنتجه بكميات قابلة للاستهلاك.

ومع ذلك، قال أحد المتحدثين في الجلسة مارتن تيريل، الذي يقود المكونات الجوفية لقسم حلول الكربون المنخفض في شركة إكسون موبيل، إن القائمين على الحفر في مالي يلتقطون الهيدروجين لحرقه في مولد كهرباء للقرية.

ويرى تيريل أنها "وسيلة رائعة للحصول على هيدروجين بسعر دولار واحد أو 1.50 دولارًا للكيلوغرام للحصول على هيدروجين قوي جدًا، وهو ما نحتاج إليه".

وتابع: "هذا يفترض وجود خزان بسعة 100 ألف طن سنويًا؛ أي نحو تريليون قدم مكعّبة.. هذا يُعادل اليوم حقل غاز طبيعي متوسط الحجم.. علينا البدء في إيجاد مقاييس كهذه.. بمجرد العثور على ذلك، ستكون تكلفة الإمداد منخفضة، ويمكننا الآن التفكير في شبكات نقل أفضل أو استعمال أفضل في الموقع".

الهيدروجين الطبيعي في تكساس

صرّح سعد صالح بأن هيئة المسح الجيولوجي الأميركية أصدرت في يناير/كانون الثاني 2025 خريطة لمواقع الهيدروجين الطبيعي في جميع أنحاء الولايات المتحدة، لكن مكتب الجيولوجيا الاقتصادية في جامعة تكساس لديه إمكان الوصول إلى مزيد من البيانات حول تكساس.

ويعمل المكتب على وضع خريطة ليس فقط للهيدروجين الطبيعي، ولكن أيضًا للأماكن التي يُمكن فيها تحفيز إطلاق الهيدروجين، ربما باستعمال محفز.

وأوضح صالح أن العمل على خريطة الهيدروجين في تكساس من المتوقع أن يستغرق عامين، ولكنها من المتوقع أن تُسفر عن معلومات مثل عمق الصخور المُنتجة للهيدروجين؛ "لأنها تؤثر بشكل كبير في الاقتصادات".

ويأمل صالح في أن تُنشر الخريطة الأولية على موقع مكتب الجيولوجيا الاقتصادية الإلكتروني بحلول نهاية عام 2025، وأن يُصدر تقرير كامل في صيف عام 2026، بحسب التفاصيل التي نقلتها منصة "إس آند بي غلوبال" (S&P Global).

وأضاف صالح: "تبدو بعض المناطق، مثل أجزاء من غرب تكساس، على سبيل المثال، مُلائمة للهيدروجين المُحفَّز؛ أي أنها تحتوي على النوع المناسب من الصخور، وليست عميقة جدًا، وتتمتع بدرجة الحرارة المناسبة".

أول خريطة لمواقع الهيدروجين الطبيعي في أميركا

وفق التفاصيل التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة، نشرت هيئة المسح الجيولوجي الأميركية أول خريطة من نوعها عالميًا لمواقع الهيدروجين الطبيعي المحتملة في الولايات المتحدة.

تُعدّ الخريطة -التي سيستمر تحديثها مع تقدّم العلم والاستكشاف- خطوة أولى مهمة في فهم وقود يُحتمل أن يكون مصدرًا مهمًا للطاقة في المستقبل للولايات المتحدة، بحسب ما أكدته هيئة المسح الجيولوجي.

وتسلّط خريطة التوقعات الضوء على المناطق ذات الإمكانات العالية لتراكم الهيدروجين، بما في ذلك منطقة منتصف القارة التي تغطي ولايات كانساس وأيوا ومينيسوتا وميشيغان، وولايات أريزونا وكولورادو ونيومكسيكو ويوتا، وساحل كاليفورنيا، والمناطق على طول الساحل الشرقي.

وحددت هيئة المسح الجيولوجي 3 "مكونات للنظام" لكي يحدث إنتاج الهيدروجين الطبيعي، تتمثل في:

• مصدر يولّد الهيدروجين.
• خزان يسمح له بالتراكم.
• ختم يمنع خزان الهيدروجين من الهروب إلى الغلاف الجوي.

ووفق قاعدة المعلومات لدى منصة الطاقة المتخصصة، يُعَد الغرض الأساس من أختام الهيدروجين هو احتواء غاز الهيدروجين داخل نظام ميكانيكي؛ إذ تعمل فروق الضغط بين الجزء الداخلي والخارجي للختم على إبقاء الغاز في مكانه بين الغلاف الثابت والعمود الدوار.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصادر:

1. خريطة لمواقع الهيدروجين الطبيعي في تكساس، من منصة "إس آند بي غلوبال"
2. أول خريطة لمواقع الهيدروجين الطبيعي في أميركا، من الموقع الرسمي لهيئة المسح الجيولوجي