به گزارش بازار، تلاش کشورها برای دور شدن از سوخت های فسیلی در چارچوب تصمیمات بیست و هشتمین کنفرانس تغییرات آب و هوایی سازمان ملل متحد (جام 28) اهمیت تامین منابع جدید انرژی کم کربن را بیش از گذشته تقویت کرده است. .
یکی از این منابع انرژی پاک هیدروژن یا طلای طبیعی است که در مناطق مختلف جهان پراکنده است.
تحقیقات دانشمندان نشان می دهد که گاز هیدروژن طبیعی در مکان هایی مانند فرورفتگی های نیم دایره ای (SCD) وجود دارد. به عنوان مثال، در منطقه شمالی پرت در غرب استرالیا، خوشه هایی از به اصطلاح “دایره های جادویی” که گاز هیدروژن منتشر می کنند، پیدا شده است.
هیدروژن می تواند به طور طبیعی در زیر سطح زمین از طریق چند فرآیند، از جمله واکنش های خاص بین سنگ و آب و تجزیه مولکول های آب توسط تابش (رادیولیز) تولید شود.
هیدروژن تجاری باید با استفاده از فرآیندهای انرژی بر تولید شود، مانند تقسیم آب به هیدروژن و اکسیژن با الکتریسیته یا جداسازی هیدروژن از مواد اولیه سوخت فسیلی.
برخی استدلال می کنند که منابع طبیعی هیدروژن جایگزین مناسبی برای سوخت های فسیلی است. با این حال، هنوز چیزهای زیادی برای کشف و تعیین در مورد چگونگی و مکان هیدروژن طبیعی در زیر زمین و بهترین راه برای استخراج و ذخیره آن وجود دارد.
از نظر تاریخی، ذخایر هیدروژن معمولاً به طور تصادفی کشف شده اند. به عنوان مثال، حفاری‌های چاه در مالی در اواخر دهه 1980 آنچه را که بعداً کشف شد به عنوان یک مخزن طبیعی بسیار متمرکز هیدروژن کشف کردند، اما اکنون دانشمندان از هوش مصنوعی و تصاویر ماهواره‌ای برای ایجاد مدلی برای کاوش در عمق بیشتر زیر زمین و تعیین سطح زیرزمینی استفاده می‌کنند. . مخازن هیدروژن طبیعی اختراع شده است
محققان از این الگوریتم برای کمک به محدود کردن مکان احتمالی فرورفتگی‌های نیم‌دایره‌ای روی زمین که در نزدیکی مناطق مرتبط با ذخایر طبیعی یا «هیدروژن طلایی» تشکیل می‌شوند، استفاده کردند. اگرچه این الگوهای دایره ای یا حلقه ها اغلب در مناطق کم ارتفاع دیده می شوند، اما ممکن است توسط کشاورزی یا سایر گیاهان پنهان شوند. اکتشافات اخیر این حلقه ها در ایالات متحده، استرالیا، مالی، نامیبیا، برزیل، فرانسه و روسیه نشان داده است که تعداد آنها بیش از آنچه قبلا تصور می شد وجود دارد.
برای کمک به تشخیص این فرورفتگی های نیم دایره ای تقریبا نامرئی، سام هارد و ساوراب کاوشیک، محققین فوق دکترا در مرکز تحقیقات قطبی و اقلیم دانشگاه ایالتی اوهایو، مدل خود را با داده های تصاویر ماهواره ای ترکیب کردند تا فرورفتگی های نیم دایره ای (SCDs) را روی سطح تشخیص دهند. .
گروه او فهرستی از فرورفتگی های نیم دایره ای شناسایی شده را برای مرحله آزمایش الگوریتم خود برای کاوش جهان گردآوری کردند. پس از استفاده از داده های سنجش از دور برای تجزیه و تحلیل اینکه این مکان ها از بالا چگونه به نظر می رسند، آنها از الگوهای ژئومورفیک و طیفی برای تعیین اینکه کدام مکان ها در جهان احتمالاً با فرورفتگی های نیم دایره ای هیدروژن زمین شناسی مرتبط هستند، استفاده کردند.
از طریق مشاهدات خود، این پروژه نشان داد که هوش مصنوعی توانایی منحصر به فردی برای نقشه برداری از سطح ذخایر بالقوه هیدروژن زیرزمینی در سراسر جهان و همچنین ایجاد یک خط پایه برای تحقیقات آینده سایت های مرتبط با هیدروژن دارد.
دانشمندان مدت‌هاست که از پتانسیل هیدروژن به عنوان یکی از پاک‌ترین و کارآمدترین منابع انرژی طبیعت آگاه بوده‌اند. یوآخیم مورتگات، محقق اصلی پروژه و دانشیار علوم زمین در دانشگاه ایالتی اوهایو، گفت که علاقه به هیدروژن طبیعی اکنون به سرعت در حال افزایش است که دولت ها در حال سرمایه گذاری در جایگزین های پاک تر هستند.
مورتگات گفت: «هیدروژن به طور کلی یک منبع انرژی بسیار جذاب است. در صورت سوختن، تنها محصول جانبی آب است و بر خلاف نیروی باد یا خورشید، هیدروژن را می توان ذخیره و انتقال داد.
از آنجایی که هیدروژن طلایی نیز به طور مداوم در پوسته زمین تولید می شود، برخی بر این باورند که دسترسی به منبع انرژی کم کربن و تقریباً بدون انتشار گازهای گلخانه ای می تواند چشم انداز انرژی جهانی را تغییر دهد. مورتگات گفت، با این حال، محققان کشف کرده اند که مکان یابی هیدروژن نیازمند توسعه ابزارهای اکتشافی جدید است.
وی گفت: یکی از دلایلی که یافتن آنها را دشوار می کند این است که احتمال دارد در انواع مختلف زمین شناسی و مکان های متفاوتی نسبت به جایی که نفت یا گاز یافت می شود رخ دهد، اما با کمک ابزارهای هوش مصنوعی که در حال توسعه هستیم، ما می توانیم همه چیزهایی را که به طور بالقوه می توانند یک فرورفتگی نیم دایره ای (SCD) باشند را شناسایی کنیم که نقشه آن ها را ترسیم می کنیم.
اگرچه محققان می‌توانند از داده‌های ماهواره‌ای برای محدود کردن مناطق برای اکتشاف استفاده کنند، ذخایر هیدروژن واقعی را می‌توان به راحتی با مکان‌های دایره‌ای دیگر مانند دریاچه‌ها، زمین‌های گلف یا دایره‌های محصول اشتباه گرفت. سام هرید گفت: با تلاش کشورها برای تسریع در جستجوی منابع هیدروژن، بسیاری در حال توسعه راه‌های جدیدی برای دسترسی به این انرژی نویدبخش هستند.
هارد که قبلا از هوش مصنوعی برای کمک به مدل‌سازی تاثیر تغییرات آب و هوایی بر یخچال‌ها استفاده می‌کرد، گفت: به نظر می‌رسد این کار به کاهش بحران آب و هوا به عنوان یک اقدام پیشگیرانه کمک می‌کند.
در خارج از ایالات متحده، اروپا و استرالیا نیز در حال کار بر روی راه هایی برای بهره برداری از ذخایر طلایی هیدروژن خود هستند، و در داخل ایالات متحده، قوانینی مانند قانون کاهش قیمت شامل مقرراتی برای حمایت از گسترش صنعت انرژی پاک هستند.
اگرچه پیشرفت ها در این زمینه سریع به نظر می رسد، حداقل چند سال دیگر طول می کشد تا ذخایر هیدروژن طبیعی با موفقیت به عنوان منبع قابل اعتماد انرژی پاک ادغام شوند. مورتگات گفت: برای انجام این کار، محققان اکنون باید بر چگونگی تعمیق درک ما از این سیستم های هیدروژنی تمرکز کنند.
وی تاکید کرد: بزرگترین چالش این است که باید فرورفتگی های نیم دایره ای بیشتری را پیدا کنیم و سپس نحوه شکل گیری آنها را واقعا بررسی کنیم. وقتی چیزهای بیشتری کشف کنیم، در موقعیت بهتری برای استفاده مجدد از ابزارهای هوش مصنوعی برای یافتن چیزهای مشابه در سراسر جهان خواهیم بود.
