BBC-дің Science Focus ғылыми журналы жариялаған неміс ғалымдарының зерттеулеріне сүйенген Aikyn.kz сутегі газының табиғи қорын табу ықтималдығын талдайды.
Жердің мантиясынан шыққан жыныстар сумен әрекеттескенде сутегі газы түзіледі. Иллюстрация explorersweb.com сайтынан алынды. Авторлығы: Flickr / Argonne National Laboratory
Сутегі газы миллиондаған жылдар бойы жүретін процестер нәтижесінде қалыптасуы мүмкін. Таза энергия үшін күресте, яғни қазба отынынан бас тартуға көмектесетін баламаны іздеуде, ғалымдар жаңа энергия көзін тапқан сияқты. Ондай энергия көзі таулардың астында жасырылуы мүмкін. Жетілдірілген модельдеу әдістерін қолдана отырып, неміс ғалымдары миллиондаған жылдар бұрын қалыптасқан жыныстарда газ тәрізді сутегінің (H₂) үлкен қорын анықтағанын мәлімдеді.
H₂ энергия көзі ретінде қазба отынынан әлдеқайда тұрақты, өйткені қазба отындар парниктік газдар шығарып, климатты өзгертеді. Ал сутегі жанған кезде парниктік газ шығармайды, оның қалдығы таза су ғана болады. Бірақ басты мәселе – H₂ табиғи түрде кездеспейді. Қазір синтетикалық сутегі алу үшін көбінесе қазба отыны қажет, бұл белгілі бір деңгейде парадокс тудырады.
Сондықтан негізгі мәселе – табиғи сутегі қорын табу. Ол қайда болуы мүмкін? Геологиялық процестер табиғи сутегі түзілуіне мүмкіндік береді, бірақ оның жер қойнауындағы нақты орналасқан жері бүгінге дейін белгісіз болып келді. Неміс зерттеушілері осы жұмбақтың шешімін тапқан сияқты.
«Жалпы алғанда, біз табиғи сутегіні зерттеуде маңызды кезеңге жеттік. Біз табиғи сутегі сақталуы мүмкін жерді анықтауға жақынбыз», – дейді Science Advances журналында жарияланған зерттеудің жетекші авторы, доктор Франк Цваан.
Табиғи сутегі Жер қыртысындағы радиоактивтілік нәтижесінде су молекулаларының ыдырауымен де пайда болады. Фото issek.hse.ru сайтынан алынды
Сутегі газы табиғи жолмен қалай түзіледі?
Сутегі газын шығаратын жыныстар Жердің мантиясында түзіледі, бұл – Жер қыртысының астындағы ең қалың қабат.
Германиядағы Гельмгольц Геология орталығының зерттеу тобы сутегі қорын жер қыртысының тектоникалық процестерін модельдеу арқылы анықтаумен айналысты. Табиғи сутегі бірнеше жолмен пайда болуы мүмкін. Мысалы, бактериялардың органикалық заттарды ыдырату процесі арқылы; Жер қыртысындағы радиоактивтілік нәтижесінде су молекулаларының ыдырауымен.
Аспанға шаншылған Хан Тәңірінің астында да сутегінің мол қоры болуы мүмкін. Фото peakvisor.com сайтынан алынды
Алайда кең көлемде сутегі өндірудің ең перспективалы табиғи әдісі – геологиялық «серпентиндену» процесі. Серпентиндену – бұл Жердің мантиясынан шыққан жыныстардың сумен әрекеттесіп, жаңа минералдар түзу процесі. Жыныстардағы минералдар химиялық реакциялардың әсерімен «серпентин» тобына жататын жаңа минералдар қалыптастырады. Ең маңыздысы, осы процесте сутегі газы бөлінеді.
Ғалымдардың болжамы бойынша, мұндай жыныстар Жер бетіне жақын орналасқан жағдайда, сутегіге бай аймақтар қалыптасып, оны өндіру мүмкін болады.
Сутегі газына бай қоры тектоникалық плиталар қақтығысқанда мантияның терең қабаттарынан шығатын жыныстардың астында орналасуы мүмкін. «Иллюстрация BBC Science Focus сайтынан алынды. Авторлығы: GFZ / Frank Zwaan
Жыныстар миллиондаған жылдар бойы 2 900 шақырым тереңдіктегі мантиядан жер бетіне қарай «тектоникалық түрде итеріледі». Бұл процесс екі негізгі механизм арқылы жүреді:
1. Континенттердің ыдырауы, яғни мантияның көтерілуімен;
2. Таулардың пайда болуы, яғни мантиялық жыныстардың жер бетіне шығуымен.
Таулар – сутегі газы орналасқан «ыстық нүктелері» болуы мүмкін. Тектоникалық плиталар қақтығысып, таулар түзілген кезде, мантияның терең қабаттарынан шыққан жыныстар жер бетіне көтеріледі. «Ыстық нүктелер» – сутегі газына бай аймақтар осы жыныстардың бетке шығатын жерлерінде, таулардың астында орналасуы мүмкін.
Зерттеушілер екі геологиялық процесті модельдеу арқылы тау түзілуі сутегінің қалыптасуына ең жақсы жағдай жасайтынын анықтады. Олардың зерттеу нәтижелері көрсеткендей, таулардағы су айналымының белсенділігі суық климат жағдайында сутегінің түзілуін күшейтуі мүмкін.
Сутегі болашақта жаңартылатын энергияның маңызды көзі болуы мүмкін. Фото news.rambler.ru сайтынан алынды. Авторлығы: Финансовая газета
Модельдеу тау жыныстарынан бөлінетін сутегі қоры континенттік рифтер арқылы бетке шыққан жыныстарға қарағанда 20 есе жоғары екенін көрсеткен. Ғалымдар табиғи сутегі белгілерін Пиреней, Альпі және Балқан тауларынан тапты. Олар жаңа зерттеу табиғи сутегі кен орындарын зерттеуді жеделдетуге көмектеседі деп үміттенеді. GFZ Геодинамикалық модельдеу бөлімінің басшысы, профессор Саша Брюн:
«Табиғи сутегімен байланысты экономикалық мүмкіндіктерді ескере отырып, біз сутегінің миграция жолдарын және оны тұтынатын терең микробтық экожүйелерді зерттеуді жалғастыруымыз керек. Бұл бізге табиғи H₂ қорларының қай жерлерде түзілетінін анықтау үшін қажет», – деп мәлімдеді.
Ғалымдар табиғи сутегі қоры болашақта жаңартылатын энергияның маңызды көзі болуы мүмкін деп санайды.
Сараптама, зерттеу мақала, күнделікті өзекті ақпаратты «Айқынның» TELEGRAM арнасынан табасыз.