公開：2025年4月17日 /更新：2025年4月17日 - 著者： Konrad Wolfenstein
バイエルン北部の白い水素 - ドイツエネルギークーデター：天然水素はエネルギー遷移を変換しますか？ - 画像：xpert.digital
天然の水素は輸入物を不必要にする可能性があります：有望なエネルギー源を発見する
さようなら石炭？ドイツの天然水素 - 産業のためのゲームチャンガー？
ドイツのエネルギーの風景は、重要な転換点に直面する可能性があります。バイエルン州北部では、フリードリッヒアレクサンダー大学のエルランゲンヌーベルク（FAU）の研究者が、国内のエネルギー供給に革命をもたらす可能性のある発見を発見しました。 「白い水素」として知られるこのエネルギー源は、エネルギー遷移に重要な役割を果たす可能性があり、ドイツは化石燃料の独立性に近づくことができます。この発見は、世界中の発見の増加の一部であり、私たちの足の下にある以前は想像以上のエネルギー源への希望を目覚めさせてください。
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バイエルン北部での驚くべき発見
2024年8月、FAUのマスター学生は、「バイエルン北部の自然水素」の一環として、驚くべき発見をしました。慎重に選択された領域での土壌空気測定の場合、彼らは1000 ppmのセンサーの上部測定限界を超える水素濃度に遭遇しました。関係する学生の一人であるフェリックス・グセルは、彼の最初の反応を、「私が何ヶ月も何も測定せずに何ヶ月も道にいなかったという混合物の混合物と、高い値が実際に正しいかどうかを疑う」と説明した。
発見の方法は汗をかいたのと同じくらい簡単でした。ハンマーを使用すると、生徒はメートルの長い掘削棒を表面に叩き、ボアホールを密封するプローブを導入し、モバイル水素測定デバイスによってポンピングされた土壌空気の濃度を測定しました。このような高い水素濃度は、土壌空気の測定中に専門文献に記録されていないため、発見は顕著です。
このような発生は、ドイツの他の地域にも存在する可能性があります。バイエルン州北部のHaßbergenでの最近の発見は、目立たない森林床に実際に水素が含まれていることを示しています。これらの発見は、世界中の自然水素堆積物の発見の増加の一部です。
天然の水素とは何ですか？それはどのように発生しますか？
自然または「白い」水素は、産業的に生成された水素と根本的に異なります。緑の水素は、再生可能エネルギーまたは灰色の水素の助けを借りて電解を通じて化石原料から得られますが、天然水素は地下の堆積物で直接発生するため、主要なエネルギー源です。
地球の地殻における天然水素の発達は、さまざまな地質プロセスに起因する可能性があります。山の列車のプロセスは、プレート構造活性による化学反応がある場合に重要な役割を果たします。 1つの大陸板が別の大陸板の下を押すと、山が形成されると、岩は地球のマントルから水と接触します。 「蛇紋岩」と呼ばれるプロセスが行われ、鉱物が岩石で反応して水素が放出されます。
PotsdamのGFZ Helmholtz Center for Geof Research Centerの地質学者は、コンピューターシミュレーションを使用して、山の年間水素生成能力が海の底の最大20倍大きいことを証明しています。特に、元々地球の奥深くに横たわっているコートの岩が表面に到達した地域では、自然の水素発達のための最適な条件、およびガス状の水素の大規模な蓄積が利用可能になる可能性があります。
ドイツの地質学的要件
ドイツの地質条件は、天然の水素堆積物の可能性を提供します。ピレネーやアルプスなどの山脈では多くの以前の発見が行われていますが、バイエルン北部の発見は、他の地質層にも水素が含まれていることを示しています。
地質学者は、岩が一般に水素の起源と蓄積を可能にする可能性があるため、ライン墓のドイツ部分でも水素の発生が可能であると疑っています。地下の構造は重要な役割を果たします - 特に岩の乱れ、つまり表面が変化し、大きな緊張が生じる破損は水素の放出につながる可能性があります。
GFZのフランク・ズワーンは、そのような主要な障害に沿って水素の濃度が増加することがあると説明しています。これらの発見は、ドイツでのさらなる発生を検索するのに役立ちます。
International Findsとの比較
ドイツの発見は、天然の水素堆積物の発見の世界的な波の一部です。現在最大の既知の出来事は、ドイツ国境近くのフランス語のロレインにあります。 Moselle部門のFolkschvillerでは、科学者は約6,000万トンの水素堆積物を高く評価しています。この発見もランダムな発見でした。研究者はもともとメタンを検索し、代わりに水素を発見しました。その濃度は深さが増加し、1,200メートルですでに20％に達しました。
他の重要な発見は、マリ、アルバニアのBulqizë-Chrom鉱山、および米国で記録されていました。アルバニアでは、6年以上水素排出量が監視され、少なくとも200トンの水素が年間放出されています。鉱山の空気量全体が記録されていないため、最低値です。
2025年1月の米国の調査では、世界の地下水素堆積物が以前のすべてのアイデアを超える可能性があるという計算とともに騒ぎを起こしました。計算された量には、地球上のすべての既知の天然ガス埋蔵量で利用可能なエネルギーの約2倍のエネルギーが含まれています。
ドイツのエネルギーの未来の意味
自然の水素発生の発見は、ドイツのエネルギー戦略にとって非常に重要なことです。その水素戦略において、連邦政府は2030年までに10ギガワットの電気分解容量を構築するという目標を決定しました。それでも、必要な水素の50〜70％を輸入する必要があると予測されています。
天然の水素は、この輸入への依存を減らすことができます。さらに、白い水素には他の形態よりも決定的な利点があります。高エネルギー消費の下で生成する必要はなく、燃焼のみの水が生成される間に排出量を引き起こすことはありません。これにより、産業、交通、発電にとって理想的なクリーンエネルギー源となります。
特に、ドイツで最大のコアエミッターの1つである鉄鋼産業にとって、水素はガムチャンガーになる可能性があります。 DuisburgのThyssenkrupp Steelは、2045年までに鉄鋼生産を再構築し、石炭の代わりに水素を使用することを計画しています。これにより、世界最大の脱炭素化プロジェクトの1つである年間約350万トンのCo₂が節約される可能性があります。
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白い水素：地球の地殻の未解決のパズル
大きな可能性にもかかわらず、まだかなりの課題があります。地球の地殻における白い水素の起源と輸送はまだ完全には理解されていません。したがって、洗練された探査戦略や信頼できる潜在的な分析はありません。
別の課題は、水素が存在する形にあります。天然ガスとは異なり、水素は常に大きな泡を形成するわけではありませんが、地下水に溶解することがよくあります - 「シャンパンのボトルやビールのボトルで解決されるガスのように」 - フランスの研究者ジャクス・ピロンが説明しているように。
また、実際に経済的にどの数量を促進できるかは不明です。たとえ大規模な出来事があったとしても、それらは、地下に深く囲まれすぎたり、海岸から遠く離れすぎて収益性の高い昇進を促進することができます。
水素経済のためのインフラストラクチャ
自然発生の研究と並行して、ドイツは水素インフラストラクチャの構造を推進しています。 2024年4月、ドイツのブンデスタッグは、水素生産の中心を高需要の産業部門と組み合わせることを目的とした9,700キロメートルの水素パイプラインネットワークを承認しました。このネットワークは、国の新しいエネルギースタットリックスのバックボーンとして設計されており、2032年までに2037年までに完了する予定です。
さらに、連邦デジタル輸送省（BMDV）は、分散型イノベーションおよびテクノロジーセンターの水素（ITZ-H2）の建設に投資しています。 2025年3月、Volker Wissing連邦大臣は、Bremen、Bremerhaven、Hamburg、StadeのChemnitzの場所と北ドイツのクラスターの代表者に1億5400万ユーロの資金通知を提示しました。
エネルギー遷移の鍵としての水素
天然の水素は、ドイツのエネルギー移行に重要な貢献をする可能性があります。気候に中立で、実質的に無尽蔵のエネルギー源として、多くの地域で化石燃料を交換し、排出量を大幅に削減する可能性を提供します。
バイエルン北部の現在の発見は、ドイツの自然水素堆積物のより集中的な検索の始まりに過ぎません。さらなる研究プロジェクトは、このリソースの可能性を最大限に記録し、経済的支援の方法を開発するために続きます。
しかし、たとえ自然な出来事が有望であるとしても、ドイツは国内生産、輸入、合成燃料の混合に依存し続けます。連邦環境庁は、「水素は将来のエネルギー供給において重要な役割を果たします。たとえば、鉄鋼産業で、または航空機の炭化水素を生産するための二次エネルギー源として直接使用される最終エネルギーキャリアとして必要です。」
1870年からのジュールヴェルヌのビジョン - 「明日のエネルギーは電流によって分解された水です」 - - 部分的に驚くべき方向に現実になる可能性があります。明日のエネルギーは実際に水素であり、人為的に生成されるだけでなく、自然から直接獲得されます。
ドイツの天然水素：気候 - 潜在的な中立エネルギー源
ドイツでの自然の水素発生の発見は、持続可能なエネルギー源の探求における重要なマイルストーンです。研究はまだ最初にありますが、バイエルン州北部の発見は、このリソースの大きな可能性を示しています。さらなる研究と技術の進歩により、天然の水素はエネルギーの移行に大きく貢献し、ドイツは気候の目標を達成するのに役立ちます。今後数年間は、白い水素が実際に「新しいオイル」になるかどうかを示します。今回は気候が中立で、ほとんど無尽蔵です。
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