Marta Abbà

في مسعى لإزالة الكربون من العالم، يُلقى الضوء بشكل كبير على عنصر الهيدروجين. يقول ألبرتو فيتالي بروفارون، أستاذ في قسم العلوم البيولوجية والجيولوجية والبيئية في جامعة بولونيا بإيطاليا: “عند احتراقه، ينتج الهيدروجين الماء فقط، دون أي تأثير على البيئة”. ويعتقد مؤيدو الهيدروجين أنه يمكن أن يكون حلاًّ لتنظيف كل شيء من النقل إلى الزراعة إلى الصناعات الثقيلة.

ولكن مزاياه البيئية لا تُصبح ذات قيمة إلا إذا كان من الممكن إنتاجه دون انبعاثات كربونية. ولهذا السبب يشعر البعض بحماسٍ شديدٍ تجاه الهيدروجين الجيولوجي أو “الذهبي”، وهو الاسم الذي يُطلق على هذا العنصر عندما يتكوّن بشكل طبيعي تحت الأرض. يمكن أن يحدث هذا نتيجةً لتفاعلٍ كيميائيٍّ بين الماء والصخور الغنية بالحديد، أو عن طريق التحلّل الإشعاعي، وهو انشطار جزيئات الماء بفعل الإشعاع إلى هيدروجين وأكسجين.

“بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من الهيدروجين، فإنه لا يتطلب طاقة لإنتاجه”، كما يقول فيتالي بروفارون. ولذلك، فهو يتوقع اندفاعًا نحو الهيدروجين الذهبي في المستقبل القريب. تكمن المشكلة في أننا لا نعرف سوى القليل عن هذا العنصر عندما يتكوّن بشكل طبيعي تحت الأرض، ولذلك فإن عالم الأبحاث في سباق مع الزمن لمعرفة المزيد قبل أن يبدأ التعدين الجماعي المتسرّع والعشوائي. ويقول فيتالي بروفارون: “من وجهة نظر الصناعة، يجب ببساطة استخراجه. وبدلاً من ذلك، يجب أولاً فهم كيفية القيام بذلك بسهولة وما هي عواقبه”.

اعتقد فيتالي بروفارون وزملاؤه أن غرينلاند يمكن أن تساعد في الإجابة عن هذه الأسئلة، ولذلك قاموا بتنظيم مهمة خاصة إلى المنطقة القطبية الشمالية للبحث عن مزيد من المعلومات، كجزء من برنامج DeepSeep التابع للمجلس الأوروبي للبحوث والممول من الاتحاد الأوروبي، والذي يستمر لمدة خمس سنوات.

رافق فيتالي بروفارون أربعة علماء من جامعة بولونيا، وواحد من معهد علوم الأرض والموارد الجيولوجية في المركز الوطني الإيطالي للبحوث، وآخر من جامعة كوبنهاغن. أمضوا 10 أيام في هذه الأرض التي تحتوي على صخور عمرها مليارا سنة تقريبًا، بعد أن أمضوا ستة أشهر في إعداد مهمتهم باستخدام الخرائط وبيانات الأقمار الصناعية. وعلى الرغم من تخطيطهم الدقيق، فإنهم اضطروا إلى التكيّف مع الظروف. فبسبب “الجبال الجليدية غير المتوقعة”، اضطر الباحثون إلى تغيير المناطق، بينما أجبرهم وجود دبّ في مكان قريب منهم على البحث عن ملجأ في مدرسة. ولكن في النهاية، كانت الرحلة جديرة بالاهتمام، فقد وفّرت لهم عينات غنية بالهيدروجين لدراستها.

يظهر الهيدروجين الذهبي في جميع أنحاء العالم في أماكن غير متوقعة، مما يثير تساؤلات حول الديناميكيات التي يتراكم بها العنصر في الخزانات والدور الذي يؤديه في النظم البيئية تحت السطحية. وهناك بالفعل بعض المخاوف، فإذا تفاعل الهيدروجين مع ركائز جيولوجية أو تمت معالجته بواسطة كائنات دقيقة معينة، فيمكن أن ينتج الهيدروجين الجيولوجي غاز الميثان أو كبريتيد الهيدروجين. ويستخدم فيتالي بروفارون هذين المثالين لشرح سبب كون التسرع في استخراج الهيدروجين الذهبي ينطوي على مخاطر خلق مشاكل جديدة بدلاً من حل المشاكل القائمة، ولماذا هناك حاجة إلى مزيد من المعلومات.

ويوضح فيتالي بروفارون: “بما أننا لا نعرف تمامًا ما الذي كان ينظم وجود H2 في الصخور لملايين أو مليارات السنين، فمن الأفضل الانتظار قبل تكسيرها واستخراج العنصر”. ويضيف قائلًا: إن الأمر نفسه ينطبق على تخزين الهيدروجين المنتج صناعيًا في مستودعات تحت الأرض. لقد أثارت فكرة القدرة على القيام بذلك حماس الصناعة بالفعل، مما دفعها للتحرك في إطار زمني لا يتوافق مع ما يحتاج إليه عالم الأبحاث لفهم كيفية تصرّف الغاز.

ويقول: “إننا نسير على خطوط مختلفة وبسرعات مختلفة. نحن بحاجة إلى فهم كيفية تصرّف الهيدروجين في الطبيعة؛ لأن العديد من الديناميكيات لا تظهر إلا بعد سنوات. وترغب الصناعة في الحصول على إجابات سريعة وحاسمة؛ بينما يحتاج العلم إلى الوقت، وكذلك إلى التمويل، الذي لا يزال شحيحًا فيما يتعلق بالهيدروجين”. وعلى عكس فرنسا وأستراليا وأميركا، التي تتطلع إلى حصاد الهيدروجين الذهبي، لم تستثمر إيطاليا بعد في جمعه، مفضّلةً المراهنة على إنتاج الهيدروجين بدلاً من ذلك. ومع ذلك، وبفضل بعثة جامعة بولونيا جزئيًا، أصبحت إيطاليا واحدة من الدول القليلة في العالم التي تتطلع إلى فهم المزيد عنه.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات
المصدر: WIRED