Las rocas formadas debajo del fondo del océano por placas tectónicas de rápida expansión pueden ser una fuente grande y previamente ignorada de gas de hidrógeno libre H 2 , sugiere un nuevo estudio de la Universidad de Duke.
El hallazgo podría tener implicaciones de gran alcance ya que los científicos creen que H 2 podría ser la fuente de combustible responsable de desencadenar la vida en la Tierra. Y, si se encontrara en cantidades suficientemente grandes, algunos expertos especulan que hoy podría usarse como un sustituto de combustión limpia de combustibles fósiles porque emite grandes cantidades deenergía cuando se quema pero solo emite agua, no carbono.
Los descubrimientos recientes de gas de hidrógeno libre, que alguna vez se pensó que era muy raro, se han realizado cerca de placas tectónicas de propagación lenta en las profundidades de los continentes de la Tierra y bajo el mar.
"Nuestro modelo, sin embargo, predice que grandes cantidades de H 2 también puede estar formándose dentro de placas tectónicas de propagación más rápida, regiones que colectivamente subyacen aproximadamente a la mitad de la Cordillera del Medio Océano ", dijo Stacey L. Worman, becaria postdoctoral en la Universidad de Texas en Austin, quien dirigió el estudio mientrasella era una estudiante de doctorado en la Duke's Nicholas School of the Environment.
Total H 2 la producción que ocurre debajo de los océanos es al menos un orden de magnitud mayor que la producción que ocurre bajo los continentes, sugiere el modelo.
"Una de las principales ventajas de este trabajo es que proporciona un modelo comprobable basado en la tectónica para no solo identificar dónde se puede formar gas de hidrógeno libre debajo del fondo marino, sino también a qué velocidad y cuál es la escala total de esta formaciónser, que a nivel mundial es masivo ", dijo Lincoln F. Pratson, profesor de ciencias de la tierra y del océano en Duke, quien fue coautor del estudio.
Los científicos publicaron su estudio revisado por pares en la edición en línea del 14 de julio de la revista Cartas de investigación geofísica .
El nuevo modelo calcula la cantidad de gas de hidrógeno libre producido y almacenado debajo del fondo marino en función de una serie de parámetros, incluida la relación de la tasa de dispersión tectónica de un sitio con el espesor de las rocas serpentinizadas que se pueden encontrar allí.
Las rocas serpentinizadas, llamadas así porque a menudo tienen una superficie escamosa, de color marrón verdoso que se asemeja a la piel de serpiente, son rocas que han sido químicamente alteradas por el agua a medida que son levantadas por las placas tectónicas que se extienden en la corteza terrestre.
Las moléculas de gas de hidrógeno libre se producen como un subproducto del proceso de serpentinización.
"La mayoría de los científicos pensaban que toda la producción de hidrógeno ocurre solo en la litosfera de propagación lenta, porque aquí es donde se encuentran la mayoría de las rocas serpentinizadas. Aunque la litosfera de propagación más rápida contiene cantidades más pequeñas de esta roca, nuestro análisis sugiere la cantidad de H 2 producido allí aún podría ser grande ", dijo Worman.
"En este momento, la única forma de obtener H 2 - para usar en celdas de combustible, por ejemplo - es a través de procesos secundarios ", explicó Worman." Empiezas con agua, agregas energía para separar las moléculas de oxígeno e hidrógeno y obtienes H 2 . Entonces puedes quemar la H 2 , pero tenía que usar energía para obtener energía, por lo que no es muy eficiente "
La extracción de gas de hidrógeno libre como fuente primaria de combustible podría cambiar eso, pero primero los científicos necesitan entender a dónde va el gas después de que se produce. "Tal vez los microbios lo están comiendo, o tal vez se está acumulando en depósitos debajo del fondo marino. Todavía no lo hacemos"No sé ", dijo Worman." Por supuesto, tales acumulaciones tendrían que ser bastante significativas para hacer que el gas de hidrógeno producido por la serpentinización sea una fuente de combustible viable ".
Si una investigación adicional confirma la precisión del modelo, también podría abrir nuevas vías para explorar el origen de la vida en la Tierra y para comprender el papel que podría desempeñar el gas hidrógeno en el apoyo de la vida en una amplia gama de entornos extremos, desde las profundidades sin sol.fondo del mar a planetas distantes.
Worman y Pratson llevaron a cabo el estudio con Jeffrey Karson, profesor de ciencias de la tierra en la Universidad de Syracuse, y Emily Klein, profesora de ciencias de la tierra en Duke.
Worman recibió su doctorado en ciencias terrestres y oceánicas de Duke en 2015.
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Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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