Bergketens zoals de Alpen en de Pyreneeën blijken potentiële schatkamers te zijn van natuurlijke waterstof, een energiedrager die mogelijk een sleutelrol kan spelen in de strijd tegen klimaatverandering.
Vandaag de dag moet waterstof, een belangrijke kandidaat om fossiele brandstoffen te vervangen, kunstmatig worden geproduceerd. Dat gebeurt met een proces dat zelf veel energie kost en niet altijd milieuvriendelijk is. Integendeel: bijna al de waterstof die momenteel geproduceerd wordt, komt van vervuilende fossiele brandstoffen. Maar de natuur blijkt nu mogelijk haar eigen waterstoffabrieken te hebben, verborgen diep in het gesteente van berggebieden.
Het geheim ligt in een bepaald gesteente dat normaal gesproken diep in de aardmantel ligt. Dit gesteente, dat rijk is aan mineralen, komt in bergketens door geologische processen dichter aan de oppervlakte. Wanneer dit gesteente in contact komt met water, vindt er een chemische reactie plaats waarbij waterstof vrijkomt. Dit proces, dat wetenschappers ‘serpentinisatie’ noemen, gebeurt het beste bij temperaturen tussen de 200 en 350 graden Celsius.
Vooral in berggebieden
Met behulp van geavanceerde computermodellen hebben onderzoekers van het Duitse GFZ Helmholtz Centrum voor Geowetenschappen voor het eerst in kaart gebracht waar we deze natuurlijke waterstof kunnen verwachten. Hun bevindingen, gepubliceerd in het vakblad Science Advances, zijn verrassend: bergketens blijken tot twintig keer meer waterstof te kunnen produceren dan andere geologische gebieden.
Dit heeft te maken met de unieke eigenschappen van berggebieden. De temperatuur is er relatief laag (op geologische schalen), en er zijn veel breuklijnen waar water kan circuleren. Bovendien bevatten bergen geschikte gesteentelagen die als natuurlijke opslagtanks voor de waterstof kunnen dienen.
De Alpen als energiebron
De ontdekking kan grote gevolgen hebben voor de toekomstige energievoorziening in Europa. Gebieden zoals de Alpen, Pyreneeën en de bergketens in de Balkan, waar al eerder aanwijzingen voor natuurlijke waterstof zijn gevonden, zouden wel eens de energiecentrales van de toekomst kunnen worden.
In Mali wordt al op kleine schaal natuurlijke waterstof gewonnen uit de bodem, maar die komt uit ijzerrijke gesteentelagen. De hoeveelheden waterstof die in bergketens kunnen worden gevormd, zijn potentieel veel groter. Wel is er nog veel onderzoek nodig om precies te begrijpen hoe de waterstof zich door het gesteente verplaatst en waar de beste plekken zijn om te boren.
Voor een succesvolle winning is het vooral belangrijk om de geologische geschiedenis van een gebied goed te begrijpen. Voordat er waterstof kan worden gevormd, moet het gebied eerst zijn ‘uitgerekt’ door plaattektonische processen. De computermodellen die de wetenschappers hebben ontwikkeld, helpen bij het identificeren van zulke kansrijke locaties. Zij roepen de wetenschappelijke gemeenschap op om verder onderzoek uit te voeren naar natuurlijke waterstof.
Steeds meer onderzoek naar natuurlijke waterstof
Dit is niet de enige recent gepubliceerde studie over natuurlijke waterstof. In een studie uit december 2024 wordt de totale hoeveelheid waterstof berekend die mogelijk in de aardkorst aanwezig is. De berekeningen, gepubliceerd in vakblad Science Advances, laten zien dat er waarschijnlijk ongeveer 5,6 miljoen megaton waterstof in de aardkorst zit opgeslagen. Dit is een enorme hoeveelheid: zelfs als we maar 2 procent hiervan kunnen winnen (ongeveer 100.000 megaton), zou dit genoeg zijn om 200 jaar lang aan de verwachte wereldwijde waterstofbehoefte te voldoen voor een CO2-neutrale economie.
Om een idee te geven van de omvang: deze winbare hoeveelheid natuurlijke waterstof bevat ongeveer twee keer zoveel energie als alle bekende aardgasreserves op aarde bij elkaar. De onderzoekers waarschuwen wel dat hun schattingen een grote onzekerheidsmarge hebben. Ze benadrukken dat er nog veel onderzoek nodig is om beter te begrijpen waar deze waterstofvoorraden precies zitten en hoe we ze kunnen winnen. Ook is het belangrijk om te beseffen dat niet alle waterstof praktisch winbaar zal zijn; sommige reserves zitten bijvoorbeeld te diep of zijn te klein om economisch rendabel te exploiteren.
