Energia

Depósito gigantesco de hidrogênio descoberto na França é renovável

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/04/2025

A mineração de hidrogênio poderá se juntar às outras cores do gás, sobretudo do hidrogênio verde, o mais próximo da realidade até agora.
[Imagem: Gerado por IA/Gemini]

Hidrogênio duplamente renovável

Geólogos confirmaram a existência de um depósito natural de hidrogênio sob os campos de carvão da região nordeste da Lorena Francesa.

E as avaliações iniciais, que se seguiram ao anúncio da descoberta, feita no final do ano passado, indicam que esta é a maior reserva mundial desse gás e, ainda mais importante, pode ser um depósito de hidrogênio inesgotável, que se renova continuamente.

O hidrogênio é amplamente considerado o caminho mais promissor para substituir combustíveis fósseis como carvão, petróleo e gás natural. Ao contrário destes, sua combustão não produz dióxido de carbono (CO₂), o gás de efeito estufa (GEE) considerado o principal contribuinte para as mudanças climáticas.

Por esta razão, há grande esperança de que o hidrogênio seja usado para alimentar futuros veículos equipados com células de combustível, dispositivos que transformam diretamente hidrogênio e oxigênio em eletricidade. O gás também pode fornecer uma alternativa limpa para todas as indústrias que atualmente dependem do metano, incluindo fábricas de cimento, produção de aço, metalurgia etc.

Contudo, o caminho para uma Economia do Hidrogênio não é tão suave quanto se pensava inicialmente, a começar pelo fato de que a quase totalidade do hidrogênio disponível hoje é produzido a partir da reforma do metano, ou seja, é um combustível limpo mas que é produzido a partir de um combustível "sujo".

Encontrar depósitos de hidrogênio puro é um caminho muito mais promissor, já que o gás poderá ser extraído por técnicas comuns de mineração.

O depósito do gás foi encontrado em uma região na fronteira entre a França e a Alemanha mais conhecida por suas minas de carvão, a última das quais foi fechada há 20 anos, justamente por ser o carvão o combustível fóssil considerado mais poluente. Mas agora a região poderá renascer, tornando a maior mina de hidrogênio do mundo - ou, mais precisamente, de di-hidrogênio (H₂).

Esta é nova sonda, que permitiu a descoberta do depósito de hidrogênio. O dispositivo de monitoramento foi miniaturizado para caber em um eixo de 6 cm de diâmetro.
[Imagem: Laeticia Vançon/GéoRessources]

Depósito geológico de hidrogênio

Normalmente se usa o termo hidrogênio "branco" para designar o di-hidrogênio que se forma naturalmente no subsolo.

"Ele é chamado de 'branco' porque sua produção não gera gases de efeito estufa. Ao contrário do hidrogênio 'preto' e 'cinza', que são fabricados pelo processamento de carvão e gás natural, respectivamente - em outras palavras, combustíveis fósseis que geram grandes quantidades de GEEs - o hidrogênio branco está diretamente disponível," explica Jacques Pironon, da Universidade de Lorraine, que fez a descoberta com seu colega Philippe de Donato.

A equipe estava trabalhando para caracterizar o depósito de outro gás, o metano (CH₄), mas medir quanto gás há embaixo da terra exigiu que eles desenvolvessem uma sonda especializada, capaz de medir a concentração dos gases dissolvidos na água subterrânea. Essa sonda permitiu traçar um perfil das concentrações de gás em várias profundidades, e análises dos veios de carvão a 600 e 800 metros confirmaram uma primeira descoberta importante: A mistura de gás presente nesses níveis é mais de 96% metano, ou seja, metano quase puro.

Mas o perfil também mostrou algo muito mais interessante, o hidrogênio. "A 200 metros, a concentração deste composto era muito baixa - cerca de 0,1%, o que é bastante comum nessa profundidade," contou Donato. "Então esta medição inicial não foi nenhuma surpresa." Mas então, conforme a sonda descia mais fundo, os níveis de hidrogênio começaram a subir.

"Nós realmente começamos a nos perguntar o que estava acontecendo quando eles saltaram de 1% para 6% entre 600 e 800 metros. Foi a primeira vez em qualquer lugar do mundo que uma concentração tão alta de hidrogênio foi encontrada no subsolo." E isso foi apenas o começo. A 1.100 metros, a concentração de di-hidrogênio excedeu 15%. "Foi quando percebemos que possivelmente tínhamos encontrado um depósito insuspeito de hidrogênio branco!" exclamou Donato.

Instalação para monitoramento de níveis subterrâneos de hidrogênio, capaz de realizar medições em profundidades de até 1.100 metros.
[Imagem: Laeticia Vançon/GéoRessources]

Fábrica natural de hidrogênio

Conforme avançaram nos estudos, a dupla teve outra surpresa: Talvez o depósito de hidrogênio não apenas seja o maior do mundo, mas também pode ser praticamente inesgotável, por ser continuamente renovado.

Os pesquisadores acreditam que o gás é produzido continuamente por uma verdadeira fábrica natural de hidrogênio entranhada no subsolo, cujas matérias-primas são moléculas de água e minerais compostos de carbonatos de ferro (FeCO₃ e Ca(Fe,Mg,Mn)(CO₃)₂ ).

"A terra ao redor da mina Folschviller é rica nesses dois tipos de compostos. Quando eles entram em contato, ocorre uma reação físico-química chamada redox, na qual os minerais separam as moléculas de água (H₂O) em oxigênio (O₂) e hidrogênio (H₂)," explicou Pironon.

Segundo os geólogos, o hidrogênio detectado a 1.100 metros é produzido em maiores profundidades e sobe por difusão, uma hipótese que sugere a presença de concentrações ainda maiores mais abaixo. "De acordo com simulações iniciais, a 3.000 metros os níveis podem exceder 90%," disse Donato.

Se esses números estiverem corretos, a reserva de Lorraine pode conter aproximadamente 46 milhões de toneladas de hidrogênio natural, o equivalente a mais da metade da produção anual atual de hidrogênio cinza do mundo.