Специалисты «Газпрома» приступили к изучению потенциала природного водорода в недрах, говорится в статье коллектива авторов во главе с замначальника департамента «Газпрома» Александром Ишковым, опубликованной в журнале «Энергетическая политика».
Водород как полезное ископаемое до настоящего времени практически не оценивался. Существовало устойчивое представление о том, что свободный водород в природе встречается редко и в низких концентрациях, отмечают авторы статьи.
Между тем, научно доказано, что свободный водород является преимущественно глубинным газом Земли, который имеет тенденцию увеличивать концентрацию с глубиной залегания. Земная литосфера как плотный слой оксидов представляет собой сложно преодолимый барьер на пути дегазации. В результате накопления газа под корой по тектоническим нарушениям возникают тепловые потоки и происходит миграция мантийных флюидов, в том числе и водорода, вверх к поверхности Земли.
«Таким образом, постепенно природный водород начинает «завоёвывать свое место под солнцем», в том числе и как полезное ископаемое, на которое могут проводиться, наряду с углеводородами, целенаправленные геологоразведочные работы», — отмечают авторы статьи.
В ходе исследования был проведен анализ содержания водорода на Ковыктинском и Чаяндинском газоконденсатных месторождениях. Концентрация водорода в природном газе на этих месторождениях была минимальной. Так, на Чаянде по молярному определению метан составлял 78,9%, гелий 0,5%, водород 0,213%. Кроме того метан часто выступал «антагонистом» водорода.
«В нефтегазовых месторождениях повышенные содержания водорода характерны для нижних продуктивных горизонтов. В качестве энергоресурса в составной части добычи газа водород не представляет практического интереса, однако теоретические водородные залежи могут пространственно не совпадать границами месторождений, поэтому зона и методы поисковых работ на водород будут отличаться», — отмечается в статье.
В частности, необходимо учитывать, что водород — легко мигрирует, в том числе и за границы месторождений, особенно в зонах тектонических разломов.
Одним из перспективных методов поисковых работ, указывающих на наличие водорода, является определение разрушения озонового слоя активно мигрируемым водородом. Согласно данной гипотезе, необходимо установление корреляционных связей между разрушением озонового слоя и водородной дегазацией, которая наиболее интенсивно происходит над зонами тектонических разломов, вулканическими поясами и другими тектонически ослабленными зонами. Например, на полуострове Камчатка и Курильских островах главными газами при извержении вулканов являются водяной пар, водород, аммиак, углеводороды, СО и CO2.
По итогам исследования авторы пришли к выводу о перспективности проведения поисковых и геологоразведочных работ на предмет установления коммерческих запасов природного водорода. Для этого необходимо будет в будущем создать сеть опытных полигонов по изучению и мониторингу природной дегазации недр, оценки масштабов и потенциала природного водорода в различных регионах России, в том числе в активных тектонических зонах.
