اكتشاف أكبر خزان هيدروجين في أمريكا- كنز طاقة يغير المناخ؟
المؤلف: «عكاظ» (واشنطن)10.30.2025
اكتشف العلماء مؤخرًا أضخم مخزون للهيدروجين الطبيعي على كوكب الأرض، مدفونًا في باطن الأرض تحت رقعة واسعة من الأراضي الأمريكية، مقدرين حجمه المهول بستة تريليونات طن. هذا الاكتشاف يُعدّ بمثابة كنز دفين للطاقة النظيفة، يُبشر بمستقبل أكثر استدامة وازدهارًا.
ينشأ هذا الهيدروجين الأرضي من خلال عمليات جيولوجية طبيعية معقدة، وعلى رأسها عملية "السربنتينية" أو ما يُعرف بـ (serpentinization). تحدث هذه العملية عندما تتفاعل المعادن الغنية بالحديد والمغنيسيوم الموجودة في الصخور العميقة مع الماء في ظل ظروف قاسية من درجات الحرارة والضغط العاليين جدًا. وفي البيئة المثالية، تنتقل الإلكترونات من الحديد إلى جزيئات الماء، منتجةً غاز الهيدروجين الجزيئي، بالإضافة إلى أكاسيد الحديد الثلاثي، ومركبات السيليكا المتنوعة، وفقًا لما ذكره موقع «Ecoportal»، واطلعت عليه «العربية Business».
كما أن التحلل الإشعاعي للعناصر المشعة مثل اليورانيوم أو الثوريوم أو غيرها من العناصر المشعة يسهم أيضًا في تكوين الهيدروجين، وذلك عن طريق تفتيت جزيئات الماء. وعلى الرغم من أن هذه العملية تعتبر أبطأ بكثير مقارنة بالسربنتينية، إلا أنها تظل مصدرًا مهمًا للهيدروجين. يتراكم الهيدروجين الناتج في مسامات الصخور الرسوبية، مثل الحجر الرملي، المتواجدة تحت طبقات صخرية كثيفة وغير منفذة للماء، مثل الصخر الزيتي أو طبقات الملح السميكة.
وقد حدد فريق من الباحثين في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS)، بقيادة كل من سارة إي. جيلمان وجيفري إس. إليس، أن ما يقرب من 5.6 تريليون طن متري من الهيدروجين حبيسة داخل التكوينات الجيولوجية في مناطق مختلفة حول العالم. وتشير التقديرات إلى أن ما بين 15 مليونًا و31 مليون طن متري إضافية تتسرب إلى السطح سنويًا. هذه الأرقام الهائلة تبرز حجم الإمكانات الهيدروجينية الكامنة في باطن الأرض.
ويؤكد الباحثون أن استغلال جزء صغير فقط من هذا المخزون الهائل من الهيدروجين الطبيعي يمكن أن يحدث تأثيرًا إيجابيًا كبيرًا في مواجهة تحديات تغير المناخ العالمي، وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري الملوث للبيئة.
ويشير الخبراء إلى أن أضخم خزان للهيدروجين على مستوى العالم يقع تحديدًا تحت أراضي عدد من الولايات الأمريكية. ووفقًا للبيانات التي جمعها فريق البحث في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، تمتد الولايات التي تتمتع بإمكانات واعدة للهيدروجين من جبال الأبلاش الشامخة شرقًا إلى جبال روكي المهيبة غربًا، بالإضافة إلى شريط ساحلي طويل على طول الساحل الغربي. وتشمل هذه الولايات، على سبيل المثال لا الحصر: ميشيغان، إنديانا، أوهايو، بنسلفانيا، إلينوي، آيوا، ميسوري، داكوتا الشمالية، داكوتا الجنوبية، نبراسكا، كانساس، أوكلاهوما، مونتانا، وايومنغ، كولورادو، نيو مكسيكو، فيرجينيا الغربية، كنتاكي، تينيسي وأركنساس. هذه الولايات تمثل بؤرًا محتملة لاستخراج موارد الهيدروجين القابلة للاستغلال تجاريًا.
كما تتمتع ولاية تكساس أيضًا بإمكانات هيدروجينية كبيرة، وقد أعلنت بالفعل عن نفسها كرائدة في مجال تطوير تقنيات طاقة الهيدروجين، مستثمرةً في هذا المجال الواعد.
ينشأ هذا الهيدروجين الأرضي من خلال عمليات جيولوجية طبيعية معقدة، وعلى رأسها عملية "السربنتينية" أو ما يُعرف بـ (serpentinization). تحدث هذه العملية عندما تتفاعل المعادن الغنية بالحديد والمغنيسيوم الموجودة في الصخور العميقة مع الماء في ظل ظروف قاسية من درجات الحرارة والضغط العاليين جدًا. وفي البيئة المثالية، تنتقل الإلكترونات من الحديد إلى جزيئات الماء، منتجةً غاز الهيدروجين الجزيئي، بالإضافة إلى أكاسيد الحديد الثلاثي، ومركبات السيليكا المتنوعة، وفقًا لما ذكره موقع «Ecoportal»، واطلعت عليه «العربية Business».
كما أن التحلل الإشعاعي للعناصر المشعة مثل اليورانيوم أو الثوريوم أو غيرها من العناصر المشعة يسهم أيضًا في تكوين الهيدروجين، وذلك عن طريق تفتيت جزيئات الماء. وعلى الرغم من أن هذه العملية تعتبر أبطأ بكثير مقارنة بالسربنتينية، إلا أنها تظل مصدرًا مهمًا للهيدروجين. يتراكم الهيدروجين الناتج في مسامات الصخور الرسوبية، مثل الحجر الرملي، المتواجدة تحت طبقات صخرية كثيفة وغير منفذة للماء، مثل الصخر الزيتي أو طبقات الملح السميكة.
وقد حدد فريق من الباحثين في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS)، بقيادة كل من سارة إي. جيلمان وجيفري إس. إليس، أن ما يقرب من 5.6 تريليون طن متري من الهيدروجين حبيسة داخل التكوينات الجيولوجية في مناطق مختلفة حول العالم. وتشير التقديرات إلى أن ما بين 15 مليونًا و31 مليون طن متري إضافية تتسرب إلى السطح سنويًا. هذه الأرقام الهائلة تبرز حجم الإمكانات الهيدروجينية الكامنة في باطن الأرض.
ويؤكد الباحثون أن استغلال جزء صغير فقط من هذا المخزون الهائل من الهيدروجين الطبيعي يمكن أن يحدث تأثيرًا إيجابيًا كبيرًا في مواجهة تحديات تغير المناخ العالمي، وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري الملوث للبيئة.
ويشير الخبراء إلى أن أضخم خزان للهيدروجين على مستوى العالم يقع تحديدًا تحت أراضي عدد من الولايات الأمريكية. ووفقًا للبيانات التي جمعها فريق البحث في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، تمتد الولايات التي تتمتع بإمكانات واعدة للهيدروجين من جبال الأبلاش الشامخة شرقًا إلى جبال روكي المهيبة غربًا، بالإضافة إلى شريط ساحلي طويل على طول الساحل الغربي. وتشمل هذه الولايات، على سبيل المثال لا الحصر: ميشيغان، إنديانا، أوهايو، بنسلفانيا، إلينوي، آيوا، ميسوري، داكوتا الشمالية، داكوتا الجنوبية، نبراسكا، كانساس، أوكلاهوما، مونتانا، وايومنغ، كولورادو، نيو مكسيكو، فيرجينيا الغربية، كنتاكي، تينيسي وأركنساس. هذه الولايات تمثل بؤرًا محتملة لاستخراج موارد الهيدروجين القابلة للاستغلال تجاريًا.
كما تتمتع ولاية تكساس أيضًا بإمكانات هيدروجينية كبيرة، وقد أعلنت بالفعل عن نفسها كرائدة في مجال تطوير تقنيات طاقة الهيدروجين، مستثمرةً في هذا المجال الواعد.