Natürlicher Wasserstoff

Ein vielversprechender Lieferant für saubere Energie

Grafik
Querschnitt des Wasserstoffgebiets in Boukarébougou, © Prinzhofer

Das Vorkommen von natürlichem Wasserstoff ist seit den 1920ern bekannt. Frühe Entdeckungen wurden jedoch entweder vergessen oder vernachlässigt (Australien, Kansas, USA, Brasilien, Mali), oder die Funde befanden sich in entlegenen Gebieten, so dass sie nur eine geringe oder gar keine Beachtung durch die Wirtschaft erfuhren (Mittelozeanischer Rücken, Gebirgsketten). In den letzten zehn Jahren aber haben die Ambitionen, diesen Wasserstoff als Energiequelle zu nutzen, kontinuierlich zugenommen.

Die Wasserstoffgewinnung hat bei Geowissenschaftlern jüngst ein erneutes Forschungs- und Entwicklungsinteresse geweckt. Man weiß, dass H2 in Mittelozeanischen Rücken (MOR), in Ophioliten (Gesteinsserien des Ozeanbodens, die auf Gebirgsketten geschoben wurden), in kontinentalen Kratonen (sehr alte Kontinentalgesteine) und in hydrothermalen Flüssigkeiten vorkommt. Bisher konzentrierten sich industrielle Forschungsprojekte rund um eine potenzielle Wertschöpfung aus dieser Ressource vorwiegend auf kontinentale Kratone. Tatsächlich scheint in diesen Kernbereichen der Kontinente die Produktion von natürlichem Wasserstoff mit kostengünstigen Technologien bei hohen H2-Konzentrationen und -strömen besonders effektiv zu sein. In diesem Dokument werden zwei Fälle mit ersten Erkundungs- und Geschäftsplänen vorgestellt: ein Wasserstoffgebiet in Mali und ein Areal mit aktiven Wasserstoffsystemen in Brasilien.

Die Mali-Fallstudie

HOW

1987 wurde am Rande des Dorfes Bourakébougou (Kati-Kreis) ein 110 Meter tiefer Wasserbrunnen gebohrt. Dabei stieß man auf eine Gasblase, die sich anschließend am Bohrlochkopf entzündete. Der Brunnen wurde zementiert und aufgegeben, bis das Unternehmen Hydroma ihn 2011 erneut öffnete und gleichzeitig in der Umgebung ein Erkundungsrecht für Block 25 mit einer Fläche von 43.174 km2 erwarb. Ziel war es, Wasserstoff in dem Gebiet zu erforschen. Im östlichen Teil des genannten Blocks wurden daraufhin sogenannte Feenkreise beobachtet (ähnlich wie die in Brasilien in Abbildung 2) und Wasserstoffemissionen in diesen oberflächlichen Strukturen gemessen (Prinzhofer et al., 2018).

Das ausgeströmte Gas in dem ursprünglichen Brunnen (namens Bougou-1) besteht zu 98 Prozent aus Wasserstoff und zu 2 Prozent aus Methan und Stickstoff sowie aus Spuren schwererer gasförmiger Kohlenwasserstoffe und Helium. Kurz danach konnte das Unternehmen Hydroma eine Pilotanlage zur Gasförderung errichten, um das Dorf Bourakébougou mit Strom zu versorgen. Seitdem wurden viele geologische, geophysikalische und geochemische Studien durchgeführt, zum Beispiel eine Studie zur seismischen Reflexion in der Region Bourakébougou. Diese ermöglichte eine Kartierung des Dolerits, das sich über das Gebiet erstreckt, wie eine Versiegelung wirkt und Wasserstoff in Reservoiren ansammeln könnte.

Schließlich wurden 24 zusätzliche Brunnen für die Wasserstoffgewinnung gebohrt. Alle Brunnen befinden sich in einem Kreis mit einem Durchmesser von 20 km um das Dorf Bourakébougou herum. Wasserstoff wurde in allen Brunnen in verschiedenen Tiefen vorgefunden. Die erste Ansammlung tritt nachweislich in einer Tiefe von rund 100 Metern auf. Außerdem wurden vier weitere, tiefere Reservoire entdeckt. In einem Bohrloch, das die Sedimentreihe kreuzt, um das Fundament zu erreichen, fand sich ebenfalls Wasserstoff (Prinzhofer et al., 2018).

Die Sedimentreihe, die rund 1.400 Meter dick ist, wird von zahlreichen Doleritbänken aus dem Trias durchzogen. Diese Sedimentreihe stellt den ältesten Teil des Taoudéni-Beckens (Tamboura-Teilbecken, hauptsächlich Neoproterozoikum) dar, das sich über einen großen Teil Westafrikas erstreckt. Die paläozoischen Formationen, die darüber liegen, sind vor allem in Algerien gut entwickelt und zeigen bekannte Erdölsysteme. Dagegen enthalten die proterozoischen Gesteine nur wenig organische Materie. Sie gelten heute als „überreif“ und haben kein Erdölpotenzial. Dieses nahezu vollständige Fehlen von organischem Kohlenstoff erklärt möglicherweise die gute Konservierung des natürlich produzierten Wasserstoffs. Dieser würde andernfalls über die Sabatier-Reaktion schnell mit Kohlenstoff reagieren und hauptsächlich Methan erzeugen.

… Lesen Sie mehr in der aktuellen Ausgabe des HZwei

Autor: Alain Prinzhofer, GEO4U, Rio de Janeiro, Brasilien

0 Gedanken zu „Natürlicher Wasserstoff“

  1. Die ganzen Kommentare des Herrn Schmidt sagen aus,daß er ein Wasserstoff-Gegner ist.
    Der entdeckte „natürliche Wasserstoff“ hat seine Entstehung durch geologische Reaktionen in der Erdkruste.
    Seit einem Jahr arbeitet ein kleines Unternehmen in Canada gerade an dieser Reaktion,aus still gelegten Ölvorkommen,grünen Wasserstoff zu produzieren.
    Im Klartext wird mittels technischen Mitteln,reiner und grüner Wasserstoff gefördert,Kohlenstoff bleibt da wo er hingehört,in der Erdkruste.
    Daß an der E-Mobilität kein Weg vorbei führt ist doch jedem normal denkenden Menschen bewußt.Die Diskussion muß eben technologieoffen geführt werden.
    Daß Wasserstoff in Europa noch sein Nischendasein fristet ist doch der Deutschen Politik geschuldet.
    Wer möchte denn als Regierung eine Arbeitslosigkeit fördern indem daß man den zweiten Schritt vor dem ersten macht;also wird zuerst die Batterie gefördert um die Autoindustrie,der Motor der Nation,in Arbeit zu halten,was ich für richtig halte.
    Danach hat man eingesehen,daß eine weitere Technolgie nämlich Wasserstoff erhebliche Vorteile aufweist und fördert nun auch diese.
    Mittlerweile haben Berater der Kanzlerin Merkel,diese zum Umdenken ermuntert,da die Batterie,im augenblicklichen,technischen Status,erhebliche Nachteile hat auf welche ich nicht näher eingehen möchte.
    Herr Schmidt,eines liegt doch nahe,die Vorteile der Wasserstoffwirtschaft machen doch Sinn.
    Wasserstoff sollte auf jeden Fall einen grünen Fußabdruck haben,das ist der Wunsch des Gedankens.
    Relativieren Sie bitte Ihre technische Einstellung und bleiben zugänglich für technische Fortschritte.

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  2. Was will uns dieser Artikel glauben machen?
    Dass es nennenswerte Wasserstoffmengen in natürlichen Vorkommen gibt?
    Da wäre zumindest eine Mengenangabe hilfreich, um das „Vorkommen“ in seiner Bedeutung einschätzen zu können. So hinterlässt der Artikel allenfalls den Verdacht eines Ablenkungsmanövers.
    So bedeutsam wie das abiotische Erdöl …
    Immer noch werden >95% allen Wasserstoffes aus fossilen Quellen erzeugt. Der mit EE gewonnene „grüne Wasserstoff“ ist zwar medial in aller Munde, hat aber praktisch fast noch eine genau so geringe Bedeutung wie der „natürliche Wasserstoff“.
    Wenn sich dies ändern soll, müssen die Hürden zur Nutzung der EE endlich wieder verringert werden. Das Märchen vom Import-Wasserstoff taugt in der Realität nicht!

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