岩石への通電が地質水素の生成を促進

エネルギーマガジン特集気候技術岩石に電気を通し、水を加えてクリーン水素を生成スタートアップが地下の稲妻でガスを生成するAriel Bleicher2026年8月11日13分読了パリ・スモールズ、Eden GeoPowerの創業者、は電気で地下の岩石を破壊しています。彼女の精密な破砕技術は、水素生成の促進に利用される可能性があります。ボブ・オコナーボストン郊外の静かな町、馬の牧場の端、牧草地が森に変わる場所で、クレーンが巨大な電極を掘削孔に降ろしています。電極は、掘削孔の壁との良好な接触を確保するための銅製の先端を持つ半メートル長の円筒形で、スポンジ状の砂岩の層を通り抜け、地下数百メートルにある古代の山脈の硬く大理石のような根元へと、深く、深く降下していきます。ここでは岩石は緻密で、水やガスが流れる隙間はほとんどありません。しかし、それはもうすぐ変わろうとしています。数百メートル離れた場所では、最初の電極と同じ深さに、その双子である2番目の電極が別の掘削孔に固定されています。地上からは、2つの電極にケーブルで接続された一対の高電圧発生器が、一連のパルスを発射します。ツン！…ツン！…ツン！…ツン！…ツン！…。地表ではかすかに聞こえる各放電は、ミニチュアの地下稲妻のようなものです。電極間の岩石は加熱されます。圧力が上昇します。そして突然、岩石はクモの巣のような亀裂に割れます。ボストン郊外の馬の牧場で、作業員がEdenの電極をウィンチで降ろすための井戸を設置しています。ボブ・オコナーマサチューセッツ州に拠点を置くこの奇妙な現場試験を行っているスタートアップ、Eden GeoPowerは、この技術を電気貯留層刺激と呼んでいます。同社のタグラインは「私たちは電気で岩石を破壊する」です。Edenの研究者たちは、その岩石破壊技術がいつか鉱物採掘を助けたり、地熱を利用したり、炭素を貯留する地質学的貯蔵エリアを作成したりすることを望んでいます。しかし、さらに興味深い用途があり、それは全く新しいカテゴリーのエネルギー生産を生み出す可能性があります。それは、地下での水素生成です。水素経済の夢は、石油不足と化石燃料からの汚染への懸念の高まりが、炭素ではなく水素で動く自動車、船舶、航空機、産業機械のビジョンを spark した1970年代にまで遡ります。水素は、燃焼または燃料電池で消費されると、水と熱しか排出しないため、クリーン燃料としてよく謳われます。しかし、現在、それを生成するには、それが生み出すエネルギーよりも多くのエネルギーが必要であり、最も安価で一般的な方法は、強力な温室効果ガスであるメタンと蒸気を反応させることです。電気で岩石を破壊する方法硬い地下の岩石を破壊するために、Edenは電極を地下に降ろし、それらの間で高電圧の電気パルスを送ります。この方法は、従来の水圧破砕では不可能な、より浸透性の高い亀裂ネットワークを作成します。この戦略は、水素生成のための鉄分豊富な岩石にアクセスするために使用される可能性があります。GyGinfographics.com再生可能エネルギーで動く電解槽で水を分割することによって、ゼロカーボン水素を生成することは可能です。しかし、ほとんどの場合、そのプロセスは経済的に見合うほど安価ではなく、2020年代初頭に水素ブームのバブルを弾けさせた現実です。2024年の水素の世界需要は約1億トンに達し、そのエネルギー量は世界の年間エネルギー消費量の約3パーセントにすぎません。そのほとんどは、石油精製や肥料・プラスチック製造の化学原料として使用されています。クリーン水素製造のフラストレーションは、多くの起業家や科学者に、代わりに地下に元素を求めることを確信させました。過去5年間、世界中の数十社が、天然または地質水素と呼ばれる埋蔵されている水素貯留層を探しています。しかし、商業規模の運用がまだ証明されていないため、Edenと他のいくつかのスタートアップや研究グループは、人工的に地質水素を生成するという、より大胆な計画を追求しています。刺激地質水素またはエンジニアード水素として知られるこのアプローチは、地下の岩石層を巨大な水素工場に変えます。通常、鉄分豊富な岩石に水を注入し、鉄を酸化させて副産物として水素を放出します。岩石を破砕することは、Edenが行っているように、水が鉄分含有鉱物に到達するための導管のネットワークを作成します。刺激水素の概念は非常に新しいため、テストする機会を得た人はほとんどいません。支持者たちは、もしそれが機能するなら（これは大きな「もし」ですが）、それは無限の未来のためにほぼ無限のエネルギーを提供できると述べています。それを知る方法は一つです。岩石を壊し始めることです。地下水素は豊富に存在する宇宙で最も単純で最も豊富な元素である水素は、星や銀河の材料です。地質学者は、地球が自然の水と岩石の反応を通じて水素ガスを生成することを知っていましたが、最近まで、その発生は好奇心と見なされていました。ガスは非常に軽いため、ほとんどの専門家は、それが地下の空隙や亀裂をすべて通過して逃げ、有用な量に蓄積しないと考えていました。ボストン近郊のEdenの試験サイトでのデモンストレーション中、従業員が同社の独自電極の中心部品を展示しています。ボブ・オコナー19世紀と20世紀には、旧ロシア帝国とソビエト連邦の研究者が鉱山や井戸から水素が漏れていると報告した際に、彼らが間違っているという兆候が現れました。しかし、化石燃料への現在の熱狂の中で、これらの観察はほとんど見過ごされたり忘れられたりしました。科学者たちは後に、海底の熱水噴出孔から噴出する水素と、トルコのキメラ山にある「永遠の炎」と呼ばれるものを発見しました。そこでは古代のアスリートたちが最初のオリンピックゲームのためにトーチに火を灯しました。その後、1987年、マリのBourakébougou村で、人々が井戸を掘っているときに穴から風が吹いているのに気づきました。地元の言い伝えによると、作業員がタバコを口にくわえて近づきすぎたそうです。空気は即座に発火し、鮮やかな青色に燃えました。クルーはその井戸に蓋をしましたが、それは25年間密閉されたままでした。2012年、マリの石油・ガス探鉱会社が、地面に大量の水素貯留層があることを確認しました。現在Hydromaという名前の探鉱会社は、村の住民のためにガスを発電に変換するために、小さな発電所を建設しました。その後すぐに、オーストラリア、カナダ、米国などのスタートアップが、より多くの水素貯留層の探索を開始しました。2025年までに、大手多国籍石油・鉱業会社もこのゲームに参加していました。現在までに、世界中で数百の探査井戸が掘削されています。しかし、研究者は広範な水素堆積物を文書化していますが、商業化に必要な速度と量でガスを生産できるものは見つかっていません。「私たちはたくさんの穴を掘りましたが、誰も大噴出を見つけられませんでした。少なくとも、彼らはそれについて話していません」と、現在地質水素を追求する企業のアドバイザーである米国先進エネルギー研究計画局（ARPA-E）の元プログラムディレクター、ダグラス・ウィックスは述べています。複数のラインがダウンホールに導かれるウェルヘッド：流体ホース、電気ケーブル、ロープ、シーリングデバイスの制御、センサー通信。ボブ・オコナーウィックス氏は、2022年にARPA-Eにいたとき、当時同局のフェローであったエミリー・イェディナック氏に「地質水素のウサギの穴に引きずり込まれた」と述べています。彼女は同僚に真剣に受け止めるように説得しようとしていました。「私は究極の懐疑論者でした」とウィックス氏は言います。電解槽の天文学的な価格が、クリーン水素が実行可能な追求であることに懐疑的でした。さらに、地球に本当に広大な水素のプールがあるなら、数千年間天然資源を掘り起こしてきた人類は、今頃それを見つけているはずだと彼は考えました。しかし、地質学者たちと話した後、彼らは人々が歴史的に水素を見つけられなかったのは、それを見ていなかったからだと指摘しました。ウィックス氏は考えを変えました。「地質水素は単なる蓄積ではなく、化学反応であるという啓示を得ました」と彼は言います。「そして、それが化学反応であれば、それは刺激できるのです。」