Černý kůň v závodě o rozvoj čistých a udržitelných zdrojů energie získává první významnou investici od americké vlády. Agentura pro pokročilé výzkumné projekty v energetice (ARPA-E — Advanced Research Projects Agency-Energy) specializovaná na rizikové technologie 7. září oznámila, že bude financovat granty ve výši 20 milionů dolarů na rozvoj technologií pro získávání čistého vodíku z hlubinných hornin.
V současné době se veškerý vodík na světě vyrábí průmyslově. Někteří výzkumníci však v rozporu s tradičními představami dospěli k závěru, že se na Zemi nacházejí rozsáhlá ložiska tohoto plynu, která by bylo možné využívat podobně jako ropu. Těžbu lze podle nich stimulovat pumpováním vody a dalších vhodných sloučenin do jeho ložisek (zatím tedy prakticky nepříliš dobře doložených). Financování z programu ARPA-E „bude největší jednorázovou investicí do výzkumu a vývoje tohoto druhu na světě“, řekl pro časopis Science Yaoguo Li, geofyzik z vysoké báňské školy Colorado School of Mines, který se hodlá do programu přihlásit. „Je to tak nové, že spousta dalších agentur a jiných zemí si tuto možnost teprve začíná připouštět.“ Vodík má jako zdroj energie i své nevýhody: je méně energeticky bohatý než zemní plyn a zabírá velké množství místa. Odborníci se však domnívají, že by mohl nahradit fosilní paliva v dálkové dopravě a v těžkém průmyslu, jako je výroba oceli — pokud by se jej podařilo získat způsobem šetrným k životnímu prostředí. Většina vodíku se dnes vyrábí kombinací páry a metanu v továrnách, které vypouštějí oxid uhličitý (CO2) a přispívají ke globálnímu oteplování. Vlády podporují snahy o čistou výrobu vodíku, a to buď ze zemního plynu, ale se zachycováním produkovaného CO2 a jeho ukládáním pod zem (modrý vodík), nebo s využitím obnovitelné elektřiny potřebné ke štěpení vody (zelený vodík). Ještě letos plánuje ministerstvo energetiky v rámci programu v hodnotě 8 miliard dolarů vybrat až 10 center pro produkci modrého a zeleného vodíku. „Geologický“, tedy „přírodní“ vodík by však mohl být levnější — a stejně čistý. Podle Geoffa Ellise, geochemika z U. S. Geological Survey (USGS), který vede malý, z interních zdrojů financovaný program geologického vodíku, jsou peníze ARPA-E dobrým začátkem v oblasti s mnoha neznámými. „Právě teď začínáme v podstatě téměř od nuly. Takže toto je důležitý impulz pro nastartování výzkumu.“ Po celá desetiletí se jen hrstka geologů domnívala, že se na Zemi nacházejí významná ložiska vodíku. Důvod je prostý: tento plyn snadno vstřebávají mikrobi či reaguje s jinými látkami. Po objevu velkého vodíkového pole v Mali a zprávách o nevysvětleném proudu vodíku ve starých vrtech se situace začíná měnit. Zatímco ropné a plynárenské společnosti se snaží prozkoumat relativně mladé pánve sedimentárních hornin, „lovci vodíku“ zkoumají krystalická, starobylá srdce kontinentů a hledají horniny bohaté na železo, o nichž se předpokládá, že jsou surovinami pro výrobu geologického vodíku. Grantový program nebude podporovat hledání existujících ložisek, protože to je lepší nechat na stávajících institucích a průmyslu, řekl pro Science ředitel programu ARPA-E Doug Wicks. Místo toho se bude zaměřovat na způsoby, jak uměle stimulovat jednu z hlavních reakcí výroby vodíku, tzv. serpentinizaci, k níž dochází, když se voda setká s horninami bohatými na železo za vysokých teplot a tlaků. Reakce přeměňuje minerály, jako je olivín, na serpentin v procesu, při kterém se uvolňuje vodík. Cílem grantu je najít způsoby, jak zajistit, aby se vodík uvolňoval rychleji. Pomoci by mohlo čerpání vody nebo katalyzátorů do zdrojových hornin. Jedním z přírodních katalyzátorů je magnetit, který vzniká při serpentinizaci olivínu. Magnetit může katalyzovat následné reakce s olivínem, při nichž vzniká vodík. Produkci vodíku dovedou katalyzovat i někteří hluboko žijící mikrobi, a možná by tak bylo možné využít jich. Očekává se, že velká část peněz z programu ARPA-E půjde na modelování a laboratorní výzkum zaměřený na zvýšení produkce vodíku v horninách. Program bude financovat také výzkum monitorování reakcí a vyhodnocování rizik vstřikování látek do zemské kůry. Na scénu vstupují i další hráči. V červenci vystoupil z režimu utajení start-up Koloma, který získal 91 milionů dolarů rizikového kapitálu, včetně investic od Breakthrough Energy Ventures Billa Gatese. Templeton právě získal grant od Granthamovy nadace pro ochranu životního prostředí na zkoumání způsobů, jak stimulovat výrobu vodíku při nižších teplotách a tlacích. To by mohlo umožnit výrobu plynu z ložisek bohatých na železo, která se nacházejí blízko povrchu v místech, jako je Omán. Ellis říká, že do léta přehlížené oblasti se nesměle pouštějí i velké ropné společnosti. „Možná se blížíme k bodu zlomu,“ říká. Tento měsíc Colorado School of Mines spolu s Americkou geologickou službou spouští pětiletý výzkumný program v hodnotě několika milionů dolarů, který podporují i těžařské společností jako BP a Chevron. Wicks říká, že investice ARPA-E a USGS „dodávají tomuto rychle se rozvíjejícímu oboru na důvěryhodnosti“. Zpočátku byl podle svých slov naprostý skeptik, to se však změnilo, když se spolu s kolegou pustil do hlubšího studia literatury. V září pak pro časopis Science řekl: „Pevně věřím, že se v budoucnu stane významným zdrojem energie.“ /jj/
