Bilim insanları, dağlık bölgelerde ticari olarak çıkarılabilir doğal hidrojen rezervleri keşfetti.
Almanya’daki GFZ Helmholtz Yer Bilimleri Merkezi araştırmacıları, doğal hidrojenin belirli jeolojik süreçler sonucunda dağlık bölgelerde büyük ölçekli olarak birikebileceğini keşfetti. Dr. Frank Zwaan liderliğindeki ekip, plaka tektoniği modellemeleriyle, manto kayalarının yüzeye çıkabildiği dağlık bölgelerin potansiyel hidrojen yatakları olabileceğini gösterdi.
Çıkarılabilir doğal hidrojen
Dünya genelinde temiz enerjiye geçiş hız kazanırken, hidrojen (H₂) fosil yakıtlara sürdürülebilir bir alternatif olarak ön plana çıkıyor. Ancak günümüzde hidrojenin çoğu yenilenebilir enerji kaynaklarından veya fosil yakıt kullanılarak üretiliyor.
Bu keşif, Avrupa Alpleri, Pireneler ve Balkanlar gibi bölgelerdeki hidrojen arayışlarını hızlandırıp, doğal hidrojenin ticari olarak çıkarılmasının önünü açabilir.
Hidrojenin doğadaki oluşumu
Hidrojen doğada farklı süreçlerle oluşabiliyor:
- Bakteriyel süreçler: Organik maddelerin mikroorganizmalar tarafından parçalanması
- Radyoaktif bozunma: Yer kabuğundaki radyoaktif elementlerin su moleküllerini ayrıştırması
- Serpantinizasyon: Manto kayaçlarının suyla tepkimeye girerek hidrojen üretmesi
Bu süreçler içinde en büyük potansiyele sahip olan serpantinizasyon, demir açısından zengin manto kayalarının suyla tepkimeye girerek H₂ gazı üretmesiyle gerçekleşiyor.
Serpantinizasyon, manto kayaçlarının suyla reaksiyona girerek serpantin mineralleri ve H₂ oluşturduğu bir süreç. Bu reaksiyon, özellikle 200-350°C sıcaklık aralığında gerçekleştiğinde, önemli miktarda hidrojen üretimi sağlıyor. Dağlık bölgelerde, daha soğuk çevresel koşullar nedeniyle bu sıcaklık aralığında daha fazla manto kayacı bulunuyor, bu da serpantinizasyon ve hidrojen üretimi için elverişli bir ortam sunuyor.
Dağlar ideal ortam sunuyor
Daha önce okyanus tabanındaki rift bölgelerinin doğal hidrojen üretimi için uygun olduğu düşünülüyordu. Ancak GFZ araştırması, dağlık bölgelerin çok daha yüksek hidrojen üretim kapasitesine sahip olduğunu ortaya koydu.
Bunun nedenleri:
- Dağlar daha soğuk bir ortam sunduğu için serpantinizasyon süreci burada daha verimli gerçekleşiyor.
- Büyük fay hatları boyunca su sirkülasyonu yüksek olduğu için, su-manto etkileşimi artıyor ve hidrojen üretimi hızlanıyor.
- Uygun rezervuar kayaçlar (kumtaşı vb.) sayesinde hidrojen yer altı boşluklarında birikebiliyor. Rift bölgelerinde bu tür rezervuar kayaçlar daha az bulunuyor.
Araştırma, dağlık bölgelerdeki yıllık hidrojen üretim kapasitesinin rift (yarılma) bölgelerine kıyasla 20 kat daha fazla olabileceğini göstermekte. Bu, dağlık bölgelerin hidrojen üretimi için daha avantajlı olduğunu ortaya koymakta.
Doğal hidrojen arayışı hızlanıyor
Bilim insanları, Pireneler, Alpler ve Balkanlar gibi bölgelerde doğal hidrojen arama çalışmalarına hız verdi. Doğal hidrojenin ticari olarak çıkarılması henüz başlangıç aşamasında olsa da, Mali’nin Bourakébougou köyünde, doğal hidrojenin başarılı bir şekilde çıkarıldığı ve elektrik üretiminde kullanıldığı bir uygulama mevcut. Bu proje, doğal hidrojenin enerji üretiminde kullanımına dair önemli bir örnek.
Dr. Frank Zwaan, “Doğal hidrojen arayışında en önemli nokta, bir bölgenin jeolojik geçmişini doğru analiz etmektir. Dağlık bölgelerde hidrojen birikiminin oluşabilmesi için geçmişte riftleşme (kıta ayrılması) süreçlerinin yaşanmış olması gerekir. Bu nedenle tektonik modellemelerimiz keşif çalışmalarında önemli bir rol oynayacak.” diyor.
Doğal hidrojenin ticari geleceği
Doğal hidrojen, fosil yakıtların yerini alabilecek sürdürülebilir bir enerji kaynağı olarak büyük ilgi görüyor. Ancak ticari olarak çıkarılması için hidrojenin nasıl hareket ettiğini ve yer altındaki mikrobiyal ekosistemlerle nasıl etkileşime girdiğini daha iyi anlamak gerekiyor.
GFZ araştırmacılarından Prof. Sascha Brune, “Şimdi sıradaki adım, hidrojenin göç yollarını ve yer altı mikroorganizmalarıyla olan etkileşimini anlamak. Böylece hangi bölgelerin ticari hidrojen üretimi için uygun olduğunu belirleyebiliriz.” diyerek doğal hidrojen araştırmalarının daha da derinleşeceğini vurguluyor.
Türkiye’deki potansiyel
Türkiye’nin jeolojik yapısı, özellikle Toros Dağları ve Kuzey Anadolu Fay Hattı gibi bölgeler, doğal hidrojen potansiyeli açısından incelenmeye değer. Bu bölgelerde yapılacak detaylı jeolojik ve tektonik çalışmalar, Türkiye’nin enerji kaynaklarına katkı sağlayabilir.
Enerji dönüşümünde doğal hidrojen
Dağlık bölgelerdeki doğal hidrojen rezervleri, temiz ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı olarak büyük bir potansiyele sahip. Bu alanda yapılacak ileri araştırmalar ve keşifler, enerji geçişinde önemli bir rol oynayabilir.
Doğal hidrojenin ticari olarak çıkarılması henüz başlangıç aşamasında olsa da yapılan yeni keşifler, bu alandaki yatırımları hızlandırabilir. Dağlık bölgelerdeki hidrojen rezervlerinin keşfi, önümüzdeki yıllarda temiz enerjiye geçişte önemli bir dönüm noktası olabilir.