Геологи установили, где на Земле образуются богатые запасы водорода
Водород называют новым топливом для «чистой» энергетики, обещающей сократить выбросы парниковых газов. Промышленность давно заинтересована в водородных двигателях, но не все способы производства экологичные. Идея искать газ в земной коре привлекательна, но где находятся богатые месторождения? Ученые из ЕС и США нашли ответ при помощи моделирования масштабных тектонических процессов.
В природе водород образуется несколькими способами. Например, при разложении органики или расщеплении молекул воды под действием распада радиоактивных элементов в недрах Земли. Потоки природного H2 зафиксированы во многих местах планеты. Так, в Мали действуют пилотные проекты, использующие водород из небольшого природного резервуара в осадочных породах.
Исследователи под руководством Франка Звана из Центра наук о Земле Геймгольца GFZ (Германия) разработали метод поиска месторождений водорода, основанный на моделирование тектоники плит. Согласно их данным, потенциальные «горячие точки» для образования газа располагаются в горных хребтах, где мантийные расплавы поднимаются близко к поверхности. Результаты этой работы опубликованы в журнале Science Advances.
Большие объемы H2 образуются при взаимодействии мантийных пород с водой в узком температурном окне. Под действием растворов одни минералы заменяются другими — из группы серпентина. Отсюда название процесса — серпентинизация. Попутно высвобождается водород, который может скапливаться в пластах-ловушках.
Для серпентинизации необходимо, чтобы вещество из мантии поднималось к поверхности, потому что на этом пути есть вода. Процесс занимает миллионы лет. На Земле это происходит в рифтовых зонах — глубоких разломах, раскалывающих сушу, или, наоборот, при закрытии рифта, когда в месте столкновения континентальных плит растут горные цепи.
Ученые смоделировали все стадии тектоники плит — от разрыва континента и образования океана, до его схлопывания и поднятия гор. Они проследили, сколько мантийного вещества выходит к поверхности под горными цепями и когда эти породы могут контактировать с водой при благоприятных для серпентинизации температурах.
Моделирование показало, что лучшие условия складываются при поднятии гор, нежели закладке рифтов.Там более холодный температурный режим — 200-350 градусов Цельсия и большие объемы воды циркулируют вдоль крупных разломов.
По оценке авторов, в горных хребтах в год образуется в 20 раз больше водорода, чем в рифтах. Там есть подходящие породы-резервуары, такие как песчаники. В рифтовых бассейнах во время серпентинизации их, скорее всего, нет. Это подтверждают выходы природного H2 во французских Пиринеях. Повышенное содержание этого газа отмечено в Западных Альпах. На Кавказе скважина, пробуренная в советское время, поставляла газ в течение нескольких месяцев. Все эти места расположены на западе пояса альпийской складчатости, который, по мнению авторов, наиболее перспективен для разведки на водород.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии