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Cambiamenti climatici

Cos’è l’idrogeno bianco e perché il giacimento scoperto in Francia può servire a salvare il pianeta

Individuato sondando un bacino carbonifero della Lorena, nel nord-est della Francia, smentisce l’idea che grandi accumuli di idrogeno naturale non siano possibili: “Scoperta che ci dice dove cercare e che può accelerare la transizione energetica”.
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A cura di Valeria Aiello
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L’idrogeno bianco, chiamato anche idrogeno “nativo” o “naturale” perché si forma naturalmente nel sottosuolo, sta suscitando sempre più interesse nel contesto della transizione energetica. Potrebbe essere usato per produrre elettricità, alimentare le auto a celle di combustibile, ottenere carburanti sintetici, fertilizzanti e altri prodotti chimici, essendo una fonte di energia pulita e rinnovabile che non produce emissioni di carbonio quando viene bruciato.

Ma l’idrogeno bianco, o naturale, è molto raro, perché è difficile che si accumuli in grandi quantità nel sottosuolo. O almeno, questo è quanto si riteneva prima che due scienziati, Jacques Pironon e Phillipe De Donato, entrambi direttori di ricerca del laboratorio GeoRessources del Centro nazionale di ricerca scientifica francese (CNRS), scoprissero per caso qualcosa che ha il potenziale per contribuire a salvare il pianeta dall’emergenza climatica. Mentre erano alla ricerca di combustibili fossili nel nord-est della Francia, i due si sono infatti imbattuti in quello che sembra essere il più grande giacimento di idrogeno bianco del pianeta.

Idrogeno bianco, in Francia il più grande giacimento al mondo

Sondando il sottosuolo di un bacino minerario abbandonato della Lorena dalla cittadina francese di Folschviller, a poche decine di chilometri dal confine con la Germania, Pironon e De Donato hanno individuato alte concentrazioni di idrogeno al crescere della profondità. “La nostra squadra si era posta l’obiettivo di valutare il livello di gas metano nel sottosuolo della Lorena, per fare una stima della quantità totale presente e per verificare se una produzione locale fosse redditiziahanno spiegato in un articolo su Conversation i due scienziati – . Per raggiungere questo obiettivo era necessario sviluppare una nuova tecnologia per sondare, in situ e in modo continuo, le formazioni rocciose del periodo Carbonifero, l’era geologica compresa tra 359 e 299 milioni di anni fa”.

Ciò è stato possibile in gran parte grazie allo sviluppo, in collaborazione con la società Solexperts, di una speciale sonda, chiamata SysMoG, uno strumento che ha permesso di analizzare il gas disciolto nell’acqua in formazioni rocciose fino a 1.200 metri di profondità: una novità mondiale, rispettosa dell’ambiente perché consente il monitoraggio da pozzi di diametro interno di appena 6 cm, che ha mostrato la presenza di “un’elevata percentuale di idrogeno” nel sottosuolo e che la sua concentrazione aumentava fino a raggiungere il 20% a 1.250 metri di profondità. “Tali livelli – hanno aggiunto i due studiosi – ci hanno permesso di ipotizzare che a 3.000 metri sotto terra, secondo il nostro modello, il contenuto di idrogeno potrebbe superare il 90%”.

Secondo le prime stime, il giacimento potrebbe contenere tra 46 milioni di tonnellate di idrogeno bianco, più del doppio dell’attuale produzione mondiale di idrogeno grigio, sufficienti a contribuire in modo significativo agli obiettivi di decarbonizzazione dell’Unione europea.

Cos’è l’idrogeno bianco (o naturale) e come si forma

Allo stato libero, a pressione atmosferica e a temperatura ambiente, l’idrogeno è un gas biatomico (H2) incolore, inodore e altamente infiammabile. L’idrogeno bianco è quello che si forma naturalmente nel sottosuolo. Quando invece prodotto con processi industriali, l’idrogeno viene chiamato verde o grigio, a seconda che per la sua produzione vengano utilizzate fonti di energia rinnovabili (solare, eolica, idroelettrica…) oppure combustibili fossili, come il metano. Se prodotto utilizzando il carbone, si parla invece di idrogeno nero.

Nel sottosuolo, l’idrogeno bianco è naturalmente presente nella crosta e nel mantello terrestre, dove si ritiene venga continuamente prodotto attraverso reazioni chimiche legate principalmente all’ossidazione dei minerali ferrosi. Come risorsa, può essere sfruttato quando degassa sulla superficie terrestre o quando viene estratto tramite trivellazione.

Estrarlo potrebbe sembrare complesso, ma la strategia per farlo è stata ben tracciata da quello che, ad oggi, è l’unico sito di idrogeno bianco sfruttato al mondo. Si tratta del pozzo di Bourakébougou, nel Mali occidentale, dove da circa un decennio la sua produzione – che si aggira intorno alle 5 tonnellate all’anno – viene utilizzata per alimentare l’omonimo villaggio africano.

L'estrazione dell'idrogeno bianco

Una fornitura potenziale di idrogeno bianco direttamente disponibile offre l’enorme vantaggio di non aver bisogno di ulteriori input energetici da altri gas/sostanze – evidenziano Pironon e De Donato – . È anche motivo di eccitazione, perché la teoria a cui ci stiamo attualmente propendendo per spiegare la presenza di idrogeno sotto la Lorena suggerirebbe una fornitura quasi infinita di questo gas”.

La scoperta del sito della Lorena apre la strada a nuove ricerche, avendo fornito sia strumenti sia indizi utili a individuare le caratteristiche dei siti dove trovare altre potenziali riserve. “Potrebbero trovarsi nelle Alpi, in Nuova Caledonia e nei Pirenei – hanno aggiunto i due studiosi – . Altri giacimenti non sfruttati potrebbero essere negli Stati Uniti, in Australia e altrove in Europa, come in Spagna, Germania, Kosovo, Islanda, Finlandia, Svezia, Polonia, Serbia, Norvegia, Ucraina, Russia e Kazakistan”.

Il prossimo passo dei ricercatori francesi sarà quello di confermare le loro ipotesi sul giacimento della Lorena, attraverso la realizzazione di un pozzo profondo fino a 3.000 metri, dove ritengono si trovi la più alta concentrazione di idrogeno bianco. “Se sarà così, dimostreremo la presenza di un eccezionale giacimento di idrogeno naturale, più grande di qualsiasi altro scoperto altrove, e potremo fare una prima stima realistica della sua portata”.

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