Hidrogénio natural na Austrália Ocidental: o potencial revelado dos depósitos de magnetite

Procura-se hidrogénio de origem natural que possa acelerar a transição da humanidade para um futuro energético com baixas emissões de carbono. Embora seja um combustível extremamente limpo, a maior parte do hidrogénio continua a ser produzida a partir de combustíveis fósseis.

A exploração de reservas naturais abundantes de hidrogénio resolveria esse problema. Existem vários processos geológicos capazes de gerar o gás, incluindo o contacto de água quente com a magnetite, um mineral presente no minério de ferro.

Hidrogénio natural no subsolo da Austrália Ocidental

O subsolo da Austrália Ocidental contém grandes quantidades de minério de ferro. Uma equipa de investigadores liderada pela Universidade Edith Cowan, na Austrália, procurou por isso avaliar quanto hidrogénio gasoso poderá já existir na região e quanto poderá vir a ser produzido.

Os resultados do estudo, publicado na Revista Internacional de Energia do Hidrogénio, são promissores e ajudam os cientistas a compreender melhor os fatores geológicos que determinam a quantidade de hidrogénio gerada pela magnetite.

“A Austrália poderá estar assente sobre uma enorme reserva energética por explorar - e o potencial é imenso”, afirma Alireza Keshavarz, engenheiro químico da Universidade Edith Cowan.

“Há hidrogénio suficiente para beneficiar a Austrália durante gerações e, potencialmente, o suficiente para nos tornarmos um grande exportador de energia limpa para o resto do mundo.”

Como a magnetite pode produzir hidrogénio

Neste estudo, os investigadores não fizeram perfurações à procura de hidrogénio. Em vez disso, realizaram experiências laboratoriais para testar as reações entre a água e a magnetite sob alta pressão, a 200 °C, durante 60 dias.

Estas condições reproduzem, em certa medida, as que se encontram no subsolo. A equipa verificou que se formava hidrogénio gasoso e concluiu também que a magnetite em pó produzia muito mais hidrogénio por grama do que a amostra em placa: cerca de cinco vezes mais, para a mesma massa.

O resultado sugere que rochas fraturadas e porosas, com maior área de superfície, poderão ser os melhores locais para procurar hidrogénio gasoso. Dá também pistas sobre formas de aumentar a produção de hidrogénio.

“As nossas conclusões mostram que a produção de hidrogénio depende não só da quantidade de magnetite presente, mas também da facilidade com que a água consegue chegar a superfícies minerais frescas através de fraturas, poros e vias permeáveis”, diz Stefan Iglauer, engenheiro de energia da Universidade Edith Cowan.

“Este trabalho ajuda a reduzir a distância entre as experiências de laboratório e os sistemas geológicos reais.”

O papel das rochas na produção e armazenamento de hidrogénio

A equipa fez ainda outras descobertas. A reação que produziu hidrogénio transformou também grande parte da magnetite restante em hematite. Em escalas maiores, esta poderá funcionar como uma espécie de camada protetora, impedindo que mais água chegue à magnetite.

A maioria das experiências anteriores utilizou magnetite em pó, e não amostras em forma de placa como as também incluídas neste estudo. Conhecer a geologia em condições reais permitirá tornar mais rigorosa a modelação futura.

“Esta comparação e caracterização são importantes por duas razões”, escrevem os investigadores no artigo publicado. “Em primeiro lugar, os dados sobre a produção de hidrogénio obtidos a partir de placas recolhidas no terreno representam diretamente a composição e a geometria geológicas expostas à água em ambientes naturais.”

“Em segundo lugar, a interação entre as superfícies rochosas e a água durante a produção de hidrogénio altera as características dessas superfícies, o que tem implicações significativas para a integridade das rochas em aplicações de armazenamento geológico de gás.”

Continuam a existir muitos desafios na descoberta, produção e extração de hidrogénio gasoso destes depósitos de minério de ferro. Ainda assim, o estudo representa um avanço importante para compreender as quantidades de hidrogénio que a magnetite poderá libertar e as formas mais eficientes de o produzir.

“Se conseguirmos explorar este recurso à escala, isso poderá transformar o nosso futuro energético”, afirma Kaveh Moghanirahimi, engenheiro de energia da Universidade Edith Cowan.

“Vemos até potencial para a Austrália Ocidental reforçar a sua independência energética em períodos de crise, através do acesso a este hidrogénio gerado naturalmente.”

A investigação foi publicada na Revista Internacional de Energia do Hidrogénio.

Este artigo foi verificado e editado por Rebecca Dyer. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos apenas humanos. Se detetar algum erro, informe-nos.