פורסם בתאריך: 17 באפריל, 2025 / עודכן בתאריך: 17 באפריל, 2025 – מחבר: Konrad Wolfenstein
מימן לבן – מהפך אנרגטי גרמני בצפון בוואריה: האם מימן טבעי ישנה את מעבר האנרגיה? – תמונה: Xpert.Digital
מימן טבעי עלול להפוך את היבוא למיותר: גילוי מקור אנרגיה מבטיח
להתראות פחם? מימן טבעי בגרמניה - משנה את כללי המשחק עבור התעשייה?
ייתכן שנוף האנרגיה של גרמניה עומד על סף נקודת מפנה משמעותית. בצפון בוואריה, חוקרים מאוניברסיטת פרידריך-אלכסנדר ארלנגן-נירנברג (FAU) גילו תגלית בעלת פוטנציאל לחולל מהפכה באספקת האנרגיה של המדינה: מימן טבעי שניתן להפיק ישירות מהאדמה. נשא אנרגיה זה, המכונה "מימן לבן", עשוי למלא תפקיד מכריע במעבר האנרגטי ולקרב את גרמניה צעד אחד לעצמאות מדלקים מאובנים. התגלית מצטרפת למספר הולך וגדל של תגליות דומות ברחבי העולם ומעוררת תקוות למקורות אנרגיה שלא דמיינו קודם לכן ישירות מתחת לרגלינו, אשר יוכלו לשמש באופן ניטרלי מבחינה אקלימית ובת קיימא.
קשור לזה:
התגלית המפתיעה בצפון בוואריה
באוגוסט 2024, סטודנטים לתואר שני ב-FAU גילו תגלית יוצאת דופן כחלק מפרויקט המחקר "מימן טבעי בצפון בוואריה". במהלך מדידות גז קרקע באזורים שנבחרו בקפידה, הם נתקלו בריכוזי מימן שחרגו מגבול המדידה העליון של החיישן שלהם, שהיה 1000 ppm. פליקס גסל, אחד הסטודנטים המשתתפים, תיאר את תגובתו הראשונית כ"תערובת של הקלה על כך שלא ביליתי חודשים בשטח בלי למדוד דבר, וספק האם הערכים הגבוהים היו אכן מדויקים".
השיטה בה נעשה שימוש לגילוי הייתה פשוטה כאחד: בעזרת פטיש, התלמידים דחפו מוט קידוח באורך מטר לתוך האדמה, הכניסו גלאי שאטם את חור הקידוח, ולאחר מכן מדדו את ריכוז המימן באוויר הקרקע שנשאב באמצעות מד מימן נייד. התגלית יוצאת דופן משום שריכוזי מימן כה גבוהים במדידות אוויר קרקע לא תועדו בעבר בספרות המדעית.
מרבצים כאלה עשויים להתקיים גם באזורים אחרים בגרמניה. תגליות אחרונות בגבעות הסברגה שבצפון בוואריה מראות שאדמת היער הצנועה מכילה למעשה מימן. ממצאים אלה הם חלק ממספר הולך וגדל של תגליות של מרבצי מימן טבעיים ברחבי העולם.
מהו מימן טבעי וכיצד הוא מיוצר?
מימן טבעי או "לבן" שונה באופן מהותי ממימן המיוצר בתעשייה. בעוד שמימן ירוק מתקבל באמצעות אלקטרוליזה תוך שימוש באנרגיות מתחדשות ומימן אפור מיוצר מדלקים מאובנים, מימן טבעי מתרחש ישירות במרבצים תת-קרקעיים ולכן הוא נשא אנרגיה ראשוני.
היווצרות המימן הטבעי בקרום כדור הארץ ניתנת לייחס לתהליכים גיאולוגיים שונים. תהליכים ברכסי הרים ממלאים תפקיד מכריע, בהם פעילות טקטונית של לוחות מובילה לתגובות כימיות. כאשר הרים מתקפלים נוצרים כאשר לוח יבשתי אחד צולל מתחת לאחר, סלע ממעטפת כדור הארץ בא במגע עם מים. זה מפעיל תהליך המכונה סרפנטיניזציה, שבו המינרלים בסלע מגיבים ומשחררים מימן.
גיאולוגים במרכז הלמהולץ למדעי הגיאולוגיה בפוטסדאם הדגימו באמצעות סימולציות מחשב כי כושר ייצור המימן השנתי בהרים יכול להיות גדול עד פי 20 מאשר בקרקעית האוקיינוס. במיוחד באזורים שבהם סלע המעטפת, ששכן במקור עמוק בתוך כדור הארץ, נחשף קרוב לפני השטח, עשויים להתקיים תנאים אופטימליים לייצור מימן טבעי ולהצטברויות בקנה מידה גדול של מימן בגז.
תנאים גיאולוגיים בגרמניה
התנאים הגיאולוגיים בגרמניה מציעים פוטנציאל ניכר למרבצי מימן טבעיים. בעוד שממצאים רבים קודמים נמצאו ברכסי הרים כמו הפירנאים או האלפים, התגליות בצפון בוואריה מראות שתצורות גיאולוגיות אחרות יכולות גם הן להכיל מימן.
גיאולוגים חושדים כי ניתן למצוא משקעי מימן גם בחלק הגרמני של הריין גראבן, שכן הסלעים שם יכולים, באופן עקרוני, לאפשר היווצרות והצטברות של מימן. מבנה תת-הקרקע ממלא תפקיד מכריע - בפרט, שברים בסלע, כלומר סדקים שבהם תת-הקרקע זזה ויוצרת מאמץ גבוה, יכולים להוביל לשחרור מימן.
פרנק זוואן מה-GFZ מסביר כי לעיתים נמצאים ריכוזים גבוהים של מימן לאורך קווי שבר גדולים כאלה. ממצאים אלה יכולים לסייע בחיפוש ממוקד אחר מרבצים נוספים בגרמניה.
השוואה עם ממצאים בינלאומיים
התגליות הגרמניות הן חלק מגל עולמי של גילויים של מרבצי מימן טבעיים. המרבץ הגדול ביותר הידוע נמצא כיום בלורן הצרפתית, סמוך לגבול גרמניה. בפולשווילר, במחוז מוזל, מדענים מעריכים את מאגר המימן בכ-60 מיליון טון. גם תגלית זו הייתה מקרית: חוקרים חיפשו במקור מתאן ובמקום זאת מצאו מימן, שריכוזו גדל עם העומק, והגיע ל-20 אחוז בעומק של 1,200 מטרים.
ממצאים משמעותיים נוספים תועדו במאלי, במכרה הכרום בולקיזה באלבניה ובארה"ב. באלבניה נוטרו פליטות מימן במשך למעלה משש שנים, כאשר לפחות 200 טון מימן נפלטו מדי שנה - ערך מינימלי, מכיוון שלא נמדד כל נפח האוויר במכרה.
מחקר אמריקאי מינואר 2025 עורר סערה עם חישובו לפיו עתודות המימן התת-קרקעיות העולמיות עשויות לעלות על כל ההערכות הקודמות. הכמות המחושבת מכילה בערך פי שניים אנרגיה מכל עתודות הגז הטבעי הידועות בכדור הארץ.
חשיבות לעתיד האנרגיה של גרמניה
גילוי מרבצי מימן טבעיים עשוי להיות בעל חשיבות רבה לאסטרטגיית האנרגיה של גרמניה. ממשלת גרמניה קבעה יעד באסטרטגיית המימן שלה לבניית כושר ייצור אלקטרוליזה של עשרה ג'יגה-וואט עד שנת 2030. אף על פי כן, ההערכה היא כי 50 עד 70 אחוז מהמימן הנדרש יהיה צורך לייבא.
מימן טבעי יכול להפחית את התלות הזו ביבוא. יתר על כן, למימן לבן יתרונות מכריעים על פני צורות אחרות: הוא אינו דורש הוצאת אנרגיה גבוהה לייצורו ואינו מייצר פליטות CO₂ בעת שריפתו - נוצרים רק מים. זה הופך אותו למקור אנרגיה אידיאלי ונקי לתעשייה, תחבורה וייצור חשמל.
מימן יכול לשנות את כללי המשחק, במיוחד עבור תעשיית הפלדה, שהיא בין פולטות ה-CO₂ הגדולות ביותר בגרמניה. חברת Thyssenkrupp Steel בדויסבורג כבר מתכננת להמיר את ייצור הפלדה שלה לשיטות ידידותיות לאקלים עד 2045, תוך שימוש במימן במקום פחם. זה יכול לחסוך כ-3.5 מיליון טון של CO₂ מדי שנה - אחד מפרויקטי הפחתת הפחמן הגדולים בעולם.
קשור לזה:
מימן לבן: התעלומות הלא פתורות של קרום כדור הארץ
למרות הפוטנציאל הרב שלו, נותרו אתגרים משמעותיים. היווצרות והובלת מימן לבן בקרום כדור הארץ עדיין לא מובנים במלואם מבחינה מדעית. לכן, לא קיימות כיום אסטרטגיות חקירה מתוחכמות ולא ניתוחי פוטנציאל אמינים.
אתגר נוסף טמון בצורה שבה קיים המימן. בניגוד לגז טבעי, מימן לא תמיד יוצר בועות גדולות, אלא לרוב מומס במי תהום - "כמו גז המומס בבקבוק שמפניה או בקבוק בירה", כפי שמתאר זאת החוקר הצרפתי ז'אק פירונון.
יתר על כן, לא ברור אילו כמויות ניתן להפיק בפועל מבחינה כלכלית. גם אם נמצאים מרבצים גדולים, הם עלולים להיות עמוק מדי מתחת לאדמה או רחוקים מדי מהחוף מכדי שניתן יהיה להפיק אותם בצורה רווחית.
תשתית לכלכלת מימן
לצד חקר משאבי מימן טבעיים, גרמניה מקדמת את פיתוח תשתית המימן. באפריל 2024, אישר הבונדסטאג הגרמני רשת צינורות מימן באורך 9,700 קילומטרים שנועדה לחבר מרכזי ייצור מימן עם מגזרים תעשייתיים מבוקשים. רשת זו מתוכננת כעמוד השדרה של מטריצת האנרגיה החדשה של המדינה ומתוכננת להסתיים עד 2032, אולי עד 2037.
בנוסף, המשרד הפדרלי לענייני דיגיטליות ותחבורה (BMDV) משקיע בפיתוח מרכזי חדשנות וטכנולוגיית מימן מבוזרים (ITZ-H2). במרץ 2025, העניק השר הפדרלי וולקר ויסינג מענקי מימון בסכום כולל של 154 מיליון אירו לנציגי אתר קמניץ והאשכול הצפון גרמני הכולל את ברמן, ברמרהאפן, המבורג וסטאדה.
מימן כמפתח למעבר האנרגיה
מימן טבעי יכול לתרום תרומה משמעותית למעבר האנרגטי של גרמניה. כנשא אנרגיה ניטרלי מבחינה אקלימית וכמעט בלתי נדלה, הוא מציע פוטנציאל להחליף דלקים מאובנים במגזרים רבים ולהפחית באופן דרסטי את פליטות ה-CO₂.
התגליות האחרונות בצפון בוואריה הן רק תחילתו של חיפוש אינטנסיבי יותר אחר מרבצי מימן טבעיים בגרמניה. פרויקטים נוספים של מחקר יבוצעו כדי לחקור באופן מלא את הפוטנציאל של משאב זה ולפתח שיטות להפקתו הכלכלית.
עם זאת, למרות שעתודות הטבע מבטיחות, גרמניה עדיין תצטרך להסתמך על שילוב של ייצור מקומי, יבוא ודלקים סינתטיים. הסוכנות הפדרלית לאיכות הסביבה מדגישה: "מימן ימלא תפקיד מכריע באספקת האנרגיה העתידית. הוא יידרש כנשא אנרגיה סופי לשימוש ישיר, למשל בתעשיית הפלדה, או כנשא אנרגיה משני לייצור פחמימנים למטוסים."
חזונו של ז'ול ורן משנת 1870 – "אנרגיית המחר היא מים שחולקו על ידי זרם חשמלי" – עשוי, בתפנית אירועים מפתיעה, להפוך לחלק מהמציאות: אנרגיית המחר יכולה למעשה להיות מימן – לא רק מיוצר באופן מלאכותי, אלא גם מופק ישירות מהטבע.
מימן טבעי בגרמניה: מקור אנרגיה ניטרלי מבחינה אקלימית עם פוטנציאל
גילוי מרבצי מימן טבעיים בגרמניה מסמן אבן דרך משמעותית בחיפוש אחר מקורות אנרגיה בני קיימא. בעוד שהמחקר עדיין בשלביו הראשונים, הממצאים בצפון בוואריה מדגימים את הפוטנציאל העצום של משאב זה. בעזרת חקירות נוספות והתקדמות טכנולוגית, מימן טבעי יוכל לתרום תרומה משמעותית למעבר האנרגטי ולסייע לגרמניה להשיג את יעדי האקלים שלה. השנים הקרובות יראו האם מימן לבן באמת יהפוך ל"נפט החדש" - רק שהפעם ניטרלי מבחינה אקלימית וכמעט בלתי נדלה.
קשור לזה:
השותף שלך לפיתוח עסקי בתחומי הפוטו-וולטאית והבנייה
מפוטו-וולטאית תעשייתית על גגות ועד פארקים סולאריים וחניונים סולאריים גדולים יותר
☑️ שפת העסקים שלנו היא אנגלית או גרמנית
☑️ חדש: התכתבות בשפת האם שלך!
Konrad Wolfenstein
אני והצוות שלי שמחים לעמוד לרשותכם כיועצים האישיים שלכם.
ניתן ליצור איתי קשר על ידי מילוי טופס יצירת הקשר כאן [email protected]:או פשוט להתקשר אליי למספר 49 7348 4088 965+. כתובת הדוא"ל שלי היא
אני מצפה בקוצר רוח לפרויקט המשותף שלנו.
