Океаны могут быть крупным, недооценённым источником газообразного водорода

Горные породы, формирующиеся под океаническим дном в зонах быстрого спрединга тектонических плит, могут быть крупным и ранее недооценённым источником свободного газообразного водорода (H₂). К такому выводу пришло новое исследование Университета Дьюка.

Это открытие может иметь далеко идущие последствия, поскольку учёные полагают, что H₂ мог быть тем топливом, которое запустило процессы зарождения жизни на Земле. Кроме того, если его удастся обнаружить в достаточных количествах, он потенциально может стать чистым заменителем ископаемого топлива, так как при сгорании выделяет много энергии, образуя только воду, а не углерод.

Согласно новой модели, общий объём производства H₂ под океанами по крайней мере на порядок превышает объёмы под континентами. Ранее обнаружения свободного водорода, считавшегося крайне редким, происходили вблизи медленно спрединговых плит глубоко под континентами и морским дном. Однако модель предсказывает, что значительные количества H₂ могут формироваться и в более быстрых спрединговых зонах, которые в совокупности лежат в основе примерно половины Срединно-океанического хребта.

«Ключевое преимущество этой работы в том, что она предоставляет проверяемую тектоническую модель, которая позволяет не только определить, где под морским дном может образовываться свободный водород, но и с какой скоростью и в каком общем масштабе — а он в глобальном исчислении огромен», — отмечает соавтор исследования Линкольн Ф. Пратсон. Модель рассчитывает объём производимого и накапливаемого водорода на основе ряда параметров, включая скорость спрединга и толщину серпентинизированных пород.

Молекулы свободного водорода образуются как побочный продукт процесса серпентинизации — химического изменения пород водой при их поднятии расширяющимися тектоническими плитами. «Хотя в быстром спрединге таких пород меньше, наш анализ показывает, что количество производимого там H₂ всё равно может быть большим», — пояснила ведущий автор Стейси Л. Уорман. Сейчас водород для топливных элементов получают вторичными процессами, требующими затрат энергии. Добыча свободного водорода как первичного топлива могла бы изменить ситуацию, если будут найдены его значительные подводные скопления.