Jacht op waterstof diep in de aarde kan energietransitie versnellen

Wereldwijd zoeken energiebedrijven naar een grondstof die tot voor kort nauwelijks serieus werd genomen: waterstofgas dat van nature diep in de aardkorst zit opgeslagen. In bijna dertig landen worden proefboringen uitgevoerd, van de Amerikaanse staat Kansas tot Zuid-Australië en Oost-Afrika. Als de voorraden groot genoeg blijken, kan deze witte waterstof fossiele brandstoffen vervangen zonder dat er CO2 vrijkomt.

Een onderschatte grondstof

Wanneer waterstof verbrandt, ontstaat alleen waterdamp. Geen koolstofdioxide. Dat maakt het gas aantrekkelijk in de strijd tegen klimaatverandering. Sinds 2023 hebben investeerders al zo'n 500 miljoen dollar gestoken in de zoektocht naar natuurlijke waterstofvoorraden. Een analyse uit 2024 schat dat de ondergrond van de aarde tientallen biljoenen tonnen waterstof bevat. Als daarvan zelfs maar een klein deel winbaar blijkt, zou dat volgens onderzoekers genoeg zijn om tweehonderd jaar lang aan de wereldwijde vraag naar schone energie te voldoen, mogelijk tegen lagere kosten dan fossiele brandstof.

Toch is het nog volstrekt onduidelijk of die grote hoeveelheden ook echt te vinden zijn. Geoloog David Waltham van Royal Holloway, University of London, zegt dat niemand weet of bruikbare waterstof 'bijna nergens' voorkomt of juist overal. Opvallend is dat de belangstelling pas de laatste jaren is ontstaan. Vijf jaar geleden bestond het onderwerp niet eens op Wikipedia, aldus Owain Jackson van het Britse bedrijf H2Au, dat sinds augustus boort in Kansas.

Hoe waterstof in de aarde ontstaat

Geologen wisten allang dat er diep in de aarde waterstof wordt gevormd. IJzerrijk gesteente zoals olivijn reageert met water in een proces dat serpentinisatie heet, waarbij waterstofgas vrijkomt. Ook radioactief verval van uranium en thorium kan waterstof produceren: de vrijkomende straling splitst watermoleculen. Lange tijd namen wetenschappers aan dat deze waterstof nooit in grote hoeveelheden zou ophopen. Micro-organismen verbruiken het gas, chemische reacties breken het af, en wat overblijft zou simpelweg door gesteentelagen heen ontsnappen naar de atmosfeer.

Die aanname kreeg in 2018 een knauw, toen onderzoekers een aanzienlijke waterstofvondst in Mali beschreven. Sindsdien groeit het bewijs dat de aarde wél grote reservoirs kan vasthouden. Zo blijkt uit een chroommijn in Albanië jaarlijks minstens tweehonderd ton waterstof te ontsnappen, een van de grootste natuurlijke gasstromen ooit gemeten. Dat gas moet daar continu worden afgezogen om explosiegevaar te voorkomen.

Nog veel vragen open

Voordat waterstof uit de ondergrond een serieus alternatief voor fossiele brandstof kan worden, moeten onderzoekers nog belangrijke vragen beantwoorden. Hoe snel vormt het gas zich onder verschillende geologische omstandigheden? Hoe migreert het door gesteente? En waar hoopt het zich op in bruikbare hoeveelheden? De komende maanden verwachten geologen de eerste resultaten van nieuwe boorgaten, onder meer in Kansas. Die metingen moeten duidelijk maken of de hooggespannen verwachtingen terecht zijn, of dat witte waterstof toch een te schaarse grondstof blijft om op grote schaal te winnen.