Non ce ne voglia Cicerone, ma non c’è errore. Non mala, ma Mali, perché si avvicinano davvero i tempi del Mali, dove nel 1987 è stato scoperto uno dei più importanti flussi di idrogeno naturale. Secondo alcune stime il giacimento del Mali potrebbe, infatti, contenere 5 milioni di tonnellate di idrogeno.
Il Mali, peraltro, rappresenta solo la punta di un iceberg gigantesco che potrebbe cambiare radicalmente il quadro energetico.
Perché affrontare la questione dell’idrogeno naturale partendo dal Mali?
Per il fatto che il Mali è al centro degli interessi russi, così come molti altri luoghi africani e potrebbe, come molti luoghi africani, essere oggetto di quel Piano Mattei che sta prendendo sempre più forma, dopo essere stato annunciato dal Presidente del Consiglio italiano Giorgia Meloni come linea direttrice della politica estera italiana nei confronti del continente africano.
Oltre alle materie prime e alle risorse energetiche la presenza dell’idrogeno naturale costituisce una grande opportunità per un Paese come l’Italia che ha nell’Eni tutto quanto serve per essere protagonista nel mondo.
Torniamo al Mali, dove nel villaggio di Bourakebougou, sessanta chilometri a nord ovest di Bamako la fonte di idrogeno è stata trovata nel 1987 per puro caso, durante una ricerca di acqua. Anziché trovare l’acqua i ricercatori hanno scoperto idrogeno puro al 98%.
La regione dove è stata effettuata l’estrazione è un bacino sedimentario con uno strato di arenaria di 1600 metri, ricco di gas.
L’idrogeno è stato utilizzato per alimentare un generatore e produrre energia elettrica. La sorgente emette idrogeno in maniera continua da tre anni e per ora non è stato necessario stoccare il gas, ma solo catture il flusso, cosa che facilita molto il suo utilizzo.
L’aspetto più importante dell’idrogeno naturale è che la Terra lo produce in continuazione.
L’idrogeno naturale è un valido sostitutivo dell’idrogeno prodotto con altre fonti energetiche. Al momento, infatti, la produzione di idrogeno avviene tramite il consumo di altre fonti energetiche. L’idrogeno ottenuto bruciando fonti fossili come gas o carbone è definito “idrogeno grigio”, quello in cui si impiegano le fonti fossili con cattura dell’anidride carbonica prodotta è “idrogeno blu”. Se l’energia elettrica proviene invece da fonti rinnovabili, come fotovoltaico o eolico, allora abbiamo “idrogeno verde”.
L’idrogeno naturale è definito “gold” e si forma di continuo tramite reazioni ad alta temperatura di acqua con composti del ferro e silicio (reazioni di serpentinizzazione, il processo prevalente) oppure tramite il decadimento radioattivo.
Dove guardare per trovare l’idrogeno naturale?
Nelle dorsali oceaniche, nelle fumarole e nei cratoni proterozoici
I minerali delle rocce emesse dai vulcani sottomarini delle dorsali oceaniche, in particolare l’olivina, si ossidano a contatto con l’acqua e rilasciano idrogeno. Queste emanazioni sono state studiate a lungo nelle fumarole della dorsale medioatlantica, in particolare per comprendere l’emergere della vita sulla Terra.
Una dozzina di anni fa alcuni autori avevano persino fatto dei calcoli sull’economia del recupero di questo idrogeno in mare aperto e a grande profondità [Charlou J.L., J.P. Donval , Y. Fouquet, P. Jean-Baptiste, N. Holm, (2002) Geochemistry of high H2 and CH4 vent fluids issuing from ultramafic rocks at the Rainbow hydrothermal field (36j14VN, MAR), Chemical Geology 191 345– 359].
All’epoca le condizioni – profondità dell’acqua, distanza dalla costa – erano considerate troppo difficili per permettere uno sfruttamento economico del sistema, nonostante il grande flusso di idrogeno.
Tuttavia, questo tipo di vulcanesimo si osserva anche dove le dorsali medio oceaniche emergono, dove probabilmente si stanno formando come nella depressione dell’Afar (Corno d’Africa) o dove sono sollevate da fenomeni più profondi (un punto caldo) come in Islanda, dove le fumarole dell’asse centrale della spaccatura contengono tutte idrogeno.
La produzione di idrogeno mediante separazione superficiale sarebbe possibile in molte aree. Le croste oceaniche soggette ad ossidarsi si trovano anche in superficie, o vicino alla superficie, nelle aree di sutura, dove la compressione e l’accatastamento delle falde formano le montagne.
Il sultanato dell’Oman e le Filippine sono i casi più studiati, ma emissioni di idrogeno sono state osservate anche in Nuova Caledonia o persino nei Pirenei.
Un altro contesto geologico sono i cratoni proterozoici (oltre mezzo miliardo di anni). L’idrogeno a terra è stato osservato in Russia (intorno a Mosca), negli Stati Uniti (Carolina del Sud, Kansas), ma anche in molti altri luoghi, come dimostrato da una sintesi pubblicata nel 2020 dal ricercatore. Viacheslav Zgonnik (Zgonnik, The occurrence and geoscience of natural hydrogen: A comprehensive review. Earth-Science Reviews, 2019) che ne ha identificati centinaia. La fonte potrebbe essere relativamente simile: ossidazione di un materiale ricco di ferro e rilascio di H2. Queste fuoriuscite superficiali si trovano sistematicamente in regioni in cui il basamento è molto vecchio e ricco di metalli.
Dato che questi processi sono molto più rapidi rispetto a quelli che portano alle formazioni delle fonti fossili, l’idrogeno “gold” potrebbe essere addirittura una fonte rinnovabile perché si riforma in tempi brevi, non in ere geologiche.
In questi ultimi anni si sono sviluppate molte ricerche nel mondo con buone prospettive di produzione.
Una recente analisi dello U.S.Geological Survey indica che esistono probabilità molto elevate (quasi il 98%) che le scorte di idrogeno naturale del nostro pianeta siano tanto abbondanti da coprire almeno per il 50% i bisogni energetici dell’umanità entro il prossimo secolo.
L’idrogeno geologico (H 2 ), si legge nell’analisi, ha recentemente guadagnato interesse come potenziale risorsa energetica primaria, anche se le incertezze associate alla generazione, migrazione, accumulo e conservazione di H 2 nel sottosuolo rendono impossibile determinare con precisione i potenziali volumi di risorse in questo momento. “Nonostante le incertezze – prosegue l’analisi -, la presenza e il comportamento dell’H 2 nel sottosuolo non sono del tutto sconosciuti. Ulteriori deduzioni sulla presenza di H 2 nel sottosuolo può essere effettuato impiegando conoscenze derivate da studi di migrazione, accumulo e conservazione dei fluidi relativi ad altre risorse geologiche (ad esempio, petrolio, energia geotermica, gas nobili, ecc.). Questi fattori possono essere combinati per fornire alcuni vincoli sulla possibile entità delle risorse geologiche di H 2 nel sottosuolo. Un box model preliminare per il potenziale di risorse geologiche globali di H 2 è stato sviluppato utilizzando un approccio basato sul bilancio di massa. Gli input del modello includono il flusso superficiale, l’efficienza di intrappolamento, il tempo di permanenza nelle trappole e il consumo biotico e abiotico di H 2 (differenziato in superficiale rispetto a profondo), che sono vincolati dalla conoscenza di questi fattori per H 2 o altri analoghi. Si presume che la Terra sia attualmente in uno stato stazionario rispetto al flusso di H 2 dal sottosuolo all’atmosfera. Il consumo di idrogeno derivante dalla produzione futura di H 2 è modellato sulla base della produzione storica di gas naturale. I risultati del modello stocastico indicano una probabilità superiore al 98% di H2 geologico-produzione che soddisfi almeno il 50% della produzione di H 2 verde prevista entro il 2100 e oltre, con una produzione di H 2 rinnovabile a lungo termine potenzialmente nell’ordine delle centinaia di Mt all’anno. Inoltre, il modello indica che il tempo di permanenza di H 2 nei serbatoi e il flusso annuale di H 2 nell’atmosfera sono i fattori più influenti che influenzano il potenziale delle risorse, mentre le variazioni nel consumo biotico e abiotico di H 2 hanno effetti relativamente limitati. Questi risultati suggeriscono fortemente che è giustificata un’ulteriore indagine sul potenziale delle risorse dell’H 2 naturale . Questo modello fornisce un quadro iniziale per la valutazione dell’H2 globale potenziale delle risorse e può essere uno strumento importante per guidare le future iniziative di ricerca”.
Non mancano esempi di attività estrattive.
Un’azienda anglo-spagnola ha affermato che potrebbe produrre idrogeno naturale da un gigantesco serbatoio sotterraneo ai piedi dei Pirenei per 0,75 euro (0,82 dollari) al chilogrammo, circa la metà del costo attuale della produzione di H2 grigio da gas fossile senza sosta.
Attività ci sono in Australia e negli Stati Uniti.
Possibilità esistono anche in Italia.
Considerando che l’Italia ha tutto il know how possibile in campo estrattivo, grazie alle competenze dell’Eni, si tratta di giocare la carta gold anche per l’idrogeno.
