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化石燃料の採掘中に発見された温暖化対策のカギ (1/2)
2023.10.30 Mon posted at 17:03 JST
（ＣＮＮ） 化石燃料を探し求めてフランス北東部を採掘していた２人の科学者は、自分たちが気候変動対策を加速させうる発見をするとは予想していなかった。
ジャック・ピロノン氏とフィリップ・ド・ドナート氏はフランス国立科学研究センターの研究主任。地下深部岩石層の水に溶解しているガスを分析できる「世界初」の特殊な探査機を使って、ロレーヌ鉱山盆地下層のメタン量を調査していた。
数百メートル掘り進んだところで、探査機は低濃度の水素を検知した。「これにはたいして驚かなかった」とピロノン氏はＣＮＮに語った。掘削した穴の表面付近で少量の水素が検知されることは珍しくない。だがさらに掘り進めるにつれ、水素濃度は地下１１００メートルで１４％、１２５０メートルで２０％と上がっていった。
ひょっとすると、過去最大級の「ホワイト水素」貯蔵層かもしれないとピロノン氏は言う。今回の発見で、すでに関心を集めている水素がさらに盛り上がっている。
ホワイト水素は「天然水素」「ゴールド水素」「地中水素」とも呼ばれる。地球の地殻で自然に生成された、または存在する水素のことで、気候変動対策の究極の理想ともいうべき存在だ。
水素は燃焼すると水しか生成しない。航空業界、海運業、製鉄業など、膨大なエネルギーを必要とするものの太陽光や風力発電で賄うのは不可能な業界では、水素が次のクリーンエネルギー源として注目を集めている。
水素は自然界にもっとも多く存在する元素であるものの、一般的には他の分子と結合した形で存在している。現在商業利用されている水素は生成過程で大量のエネルギーを消費する。エネルギー源のほとんどは化石燃料だ。
水素の種類を区分するために、様々な色が略称に用いられている。「グレー」はメタンガスから、「ブラウン」は石炭から生成した水素だ。「ブルー」はグレー水素と同様にメタンガス由来の水素だが、副産物として生成される温暖化ガスを大気に放出する前に回収している。
気候変動の観点で最も期待されているのが、再生エネルギーを使って水を分解する「グリーン水素」だ。だがいまのところ製造行程は小規模で、費用もかさむ。
そうした理由からここ数年、燃焼しても環境に負荷がなく、豊富に眠っていると思われる手つかずのクリーンエネルギー源として、ホワイト水素への関心が急激に高まっている。
「間違った場所に目を向けていた」
「４年前に天然水素をどう思うかと尋ねられたら、『そんなものは存在しない』と答えていただろう」と語るのは、米地質調査所（ＵＳＧＳ）の地球化学者ジェフェリー・エリス氏だ。「水素がそこら中にあるのは常識」だが、科学者の間では大量に堆積（たいせき）することはありえないと考えられていたという。
そんな時、エリス氏はマリの出来事を耳にした。今日のホワイト水素ブームのきっかけは、この西アフリカの国から始まったと言っても過言ではない。
１９８７年、という村で採掘作業員が井戸の縁にもたれかかりながらたばこを吸っていると、突然井戸が爆発し、作業員はやけどを負った。
すぐさま井戸は封鎖され、ずっと放置されていたが、２０１１年に石油ガス会社が封鎖を解いたところ、井戸からガスが発生していたという。その９８％が水素だった。水素は村の電力源に利用され、１０年以上経過した今も生成され続けているという。
１８年に井戸の調査が行われると、科学界の目が注がれた。エリス氏もそのうちの一人だったが、「こんなことはありえないと分かっていたので」、当初は調査に誤りがあったに違いないと考えていた。
その後、新型コロナウイルス感染症のパンデミック（世界的大流行）が到来し、時間に余裕ができたエリス氏は詳しく調べてみることにした。調べていくうちに「自分たちは探そうともせず、間違った場所に目を向けていた」ことに気がついた。
１９８０年代から石油地質学者として活動するエリス氏も、最近の発見に胸を躍らせている。同氏はエネルギー市場に革命をもたらしたシェールガスが米国で急成長するのを目の当たりにしてきた。「そして今度は」と同氏は言う。「おそらく第２の革命と思われる時代に突入した」
ポー・エ・デ・ペイ・ド・ラドゥール大学とソルボンヌ大学の科学研究者で、ホワイト水素に詳しいイザベル・モレッティ氏も同意見で、水素は「非常に将来有望だ」と述べた。
「いまや問題は資源そのものではなく、経済的かつ膨大な埋蔵量がどこにあるかだ」とモレッティ氏はＣＮＮに語った。
(to be continued)
Translation
(CNN) Two scientists mining northeastern France in search of fossil fuels never expected they would make a discovery that could accelerate efforts to combat climate change.
Jacques Pironon and Philippe de Donato were research directors at the French National Center for Scientific Research. They were investigating the amount of methane in the underground layers of the Lorraine Mine Basin using a ``world's first'' special probing machine that could analyze gas dissolved in water in deep underground rock formations.
After digging several hundred meters, the probe detected low concentration of hydrogen. Pironon told CNN that "I wasn't really surprised by this". It was not uncommon for small amounts of hydrogen being detected near the surface of drilled holes. However, as the excavation progressed further, the hydrogen concentration rose to 14% at 1,100 meters underground and 20% at 1,250 meters underground.
Pironon said it might be the largest ever reservoir of "white hydrogen". The discovery added to our already growing interest in hydrogen.
White hydrogen was also called ``natural hydrogen,'' ``gold hydrogen,'' and ``underground hydrogen.'' Hydrogen, which occurred naturally or existed in the Earth's crust, could be said to be the ultimate ideal for climate change countermeasures.
When hydrogen was burned, it produced only water. Hydrogen was attracting attention as being the next clean energy source in industries such as aviation, shipping, and steel manufacturing that required large amounts of energy but could not be met with solar or wind power.
Although hydrogen was the most abundant element in nature, it generally existed in the form of bonds with other molecules. In the production of hydrogen that were for commercial use, currently that would consume a large amount of energy. Most energy sources were fossil fuels.
Various colors were used in abbreviations to distinguish
different types of hydrogen. The ``grey'' was hydrogen produced from methane
gas, and the ``brown'' was hydrogen produced from coal. "Blue"
hydrogen, like grey hydrogen, was derived from methane gas, but the greenhouse
gas produced as a byproduct was captured before being released into the
atmosphere.
From the perspective of climate change, the most promising technology would be ``green hydrogen,'' which used renewable energy to split water. But for now, manufacturing operations were small-scale and costs were increasing.
For these reasons, interest in white hydrogen had rapidly increased over the past few years as an untapped source of clean energy that had no environmental impact when burned and was believed to be in abundance.
“Looking at the wrong place”
Jeffrey Ellis, a geochemist at the U.S. Geological Survey
(USGS) said "If you had asked me four years ago what I thought about
natural hydrogen, I would have said, 'It doesn't exist.'" While “It's
common knowledge that hydrogen is everywhere," yet scientists thought it
was impossible for it to accumulate in large quantities.
At that time, Mr. Ellis heard about what happened in Mari. It was no exaggeration to say that today's white hydrogen boom began in this West African country.
In 1987, a mining worker in a village was smoking a cigarette while leaning on the edge of a well when the well suddenly exploded, injuring the worker with burns.
The well was immediately sealed off and left unused for some
time, but when the oil and gas company unblocked it in 2011, gas was reportedly
emanating from the well. 98% of it was hydrogen. Hydrogen was used as a source
of electricity for local villages, and it was said that the well was still being
produced more than 10 years had passed.
When the well was investigated in 2018, the scientific community turned its attention to it. Mr. Ellis was one of them, but at first he thought there must be an error in the investigation, "because I knew that it couldn't have happened".
Then the coronavirus pandemic hit, and with time on his hands, Ellis decided to take a closer look. As he investigated, he realized that ``we were looking at the wrong places, we did not even try to find it.''
Ellis, who has been a petroleum geologist since the 1980s, was also excited about his latest discovery. He had witnessed the rapid growth of shale gas in the United States which had revolutionized the energy market ". He said that "This is the moment". "We have entered an era that is probably considered to be a second revolution."
Isabelle Moretti, a research scientist at Universite de Pau et des Pays de l'Adour and Sorbonne University who was also an expert on white hydrogen agreed, calling hydrogen "very promising."
Moretti told CNN that "The question is no longer the resources themselves, but about where are those economically viable and significant reserves".
(to be continued)
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