Un tesoro energetico sotto l’Australia: trovate le rocce che “fabbricano” l’idrogeno

Sotto la polvere rossa dell’Australia occidentale c’è una fabbrica chimica naturale in piena attività. Enormi formazioni di ferro, vecchie di miliardi di anni, stanno producendo gas idrogeno a contatto con l’acqua sotterranea.

Mentre l’Europa spende miliardi di euro in sussidi per produrre “idrogeno verde” con costosi elettrolizzatori, la Terra sembra fare lo stesso lavoro gratis. C’è però un ostacolo non trascurabile: estrarre questo combustibile dal sottosuolo rischia di essere molto più difficile del previsto.

Uno studio scientifico condotto sulle formazioni ferrifere della regione di Hamersley (Dales Gorge) svela come funziona questo meccanismo naturale e mette in guardia sui limiti fisici dello sfruttamento industriale.

La ricetta del sottosuolo: quando il ferro “ruba” l’ossigeno

La materia prima di questa reazione è la magnetite, un ossido di ferro molto comune. Nelle profondità della crosta terrestre, a circa 200 °C e sotto una pressione di 100 atmosfere, la roccia incontra l’acqua.

In queste condizioni estreme, il ferro presente nella magnetite reagisce con la molecola d’acqua. Il minerale strappa l’ossigeno all’acqua e si trasforma in ematite (la classica ruggine), rilasciando idrogeno gassoso puro (H2).

Si tratta del cosiddetto “idrogeno d’oro” o “idrogeno bianco”, una fonte energetica primaria generata spontaneamente dal pianeta senza consumare elettricità da fonti esterne.

La prova di laboratorio: polvere contro roccia compatta

I ricercatori hanno messo a confronto due situazioni identiche in laboratorio per 60 giorni, analizzando come la forma della roccia cambia la produzione di gas.

• La polvere di magnetite: ha prodotto 0,052 millimoli di idrogeno per grammo di roccia.
• La lastra di roccia compatta: ha prodotto 0,0105 millimoli per grammo.

La polvere genera una quantità di idrogeno cinque volte superiore a parità di peso. Il motivo è semplice: nella polvere ogni singolo granello espone una superficie enorme al contatto con l’acqua, mentre nella roccia compatta l’acqua tocca solo la parte esterna.

Quindi il lavoro da fare per ottenere il prezioso idrogeno sarebbe duplice:

• trovare depositi naturali in cui si è infiltrata l’acqua ed ha prodotto idrogeno, li cumulato;
• iniettare acqua nei depositi di magnetite in profondità  in modo da ottenere la produzione d’idrogeno

Stratificazione e produzione dell’idrogeno

L’effetto corazza: perché il giacimento rischia di “spegnersi”

Lo studio ha analizzato al microscopio cosa accade alla lastra di roccia durante la reazione, scoprendo un fenomeno cruciale per chiunque voglia investire in questo settore e che, purtroppo, rende difficile valutare la quantità di idrogeno che può essere trovato. Man mano che l’idrogeno viene prodotto, la superficie della roccia si trasforma in ematite. Questa nuova crosta diventa tre volte più dura della roccia originaria e sigilla le micro-fessure.

In termini tecnici si chiama “passivazione”: la roccia compatta crea uno scudo impermeabile attorno a sé, impedendo all’acqua di raggiungere il ferro sottostante. La produzione di idrogeno, quindi, tende a rallentare o a fermarsi spontaneamente nel tempo, soprattutto a fronte di strati di magnetite omogenei.

Le ricadute economiche: sogno energetico o illusione industriale?

La presenza di idrogeno naturale in Australia non equivale automaticamente a un nuovo Eldorado energetico. Il passaggio dalla geologia al conto economico richiede realismo.

• Costi di esplorazione elevati: bisogna conoscere non solo la geologia dei giacimenti di ferro, ma anche dove possono essere le sacche impermeabili di accumulazione dell’idrogeno.
• Necessità di fratturazione: per ottenere portate commerciali bisognerà pompare acqua e fratturare la roccia in profondità, con costi operativi simili a quelli del gas di scisto.
• Geografia dei giacimenti: i siti più ricchi non saranno quelli con più ferro, ma quelli dove i movimenti tettonici hanno già sbriciolato la roccia in modo naturale.

Se l’industria riuscirà a replicare le condizioni ottimali a costi sostenibili, il costo livellato dell’idrogeno potrebbe scendere sotto 1 dollaro al chilo, spiazzando sia i combustibili fossili sia i piani industriali europei sull’idrogeno da rinnovabili. In caso contrario, resterà una curiosità geologica utile per catturare fondi di venture capital.

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