Temuan baru menunjukkan bahwa cadangan hidrogen dalam jumlah besar terkubur di banyak wilayah di dunia, termasuk sedikitnya di 30 negara bagian Amerika Serikat.
Menemukan cadangan hidrogen dapat membantu mempercepat transisi energi global, tetapi para ahli geologi belum terlalu memahami bagaimana cadangan hidrogen itu terbentuk dan di mana menemukannya.
“Permainan saat ini adalah menemukan di mana cadangan hidrogen itu terlepas, terakumulasi, dan terawetkan,” kata Chris Ballentine, seorang profesor dan ketua geokimia di Universitas Oxford, mengutip dari Live Science.
Ballentine juga merupakan penulis utama artikel tinjauan baru tentang produksi hidrogen di kerak Bumi. Makalah barunya mulai menjawab pertanyaan-pertanyaan tentang cara mendapatkan cadangan hidrogen.
Menurut para penulis, kerak Bumi telah menghasilkan cukup hidrogen selama 1 miliar tahun terakhir untuk memenuhi kebutuhan energi saat ini selama 170.000 tahun.
Yang masih belum jelas adalah seberapa banyak hidrogen yang dapat diakses dan diekstraksi secara menguntungkan.
Pembentukan Cadangan Hidrogen
Dalam kajian baru tersebut, diterbitkan pada Selasa (13/05/2025) di jurnal Nature Reviews Earth and Environment, para peneliti menyusun daftar “bahan-bahan” kondisi geologis yang merangsang pembentukan dan penumpukan gas hidrogen alami di bawah tanah.
Ini seharusnya memudahkan pencarian.
Reservoir hidrogen alami memerlukan tiga elemen kunci untuk terbentuk: sumber hidrogen, batuan reservoir, dan segel alami yang memerangkap gas di bawah tanah.
Ada selusin proses alami yang dapat menghasilkan hidrogen. Yang paling sederhana adalah reaksi kimia yang memecah air menjadi hidrogen dan oksigen.
Ballentine mengatakan semua jenis batuan yang menjadi tempat berlangsungnya setidaknya satu dari proses ini merupakan sumber hidrogen yang potensial.
“Satu tempat yang menarik banyak minat adalah di Kansas, tempat sebuah fitur yang disebut retakan benua tengah, terbentuk sekitar 1 miliar tahun lalu, menciptakan akumulasi besar batuan (terutama basal) yang dapat bereaksi dengan air untuk membentuk hidrogen,” ujarnya.
“Pencarian di sini dilakukan untuk mencari struktur geologi yang mungkin telah memerangkap dan mengakumulasi hidrogen yang dihasilkan.”
Terdorong ke Daratan
Para penulis tinjauan itu menyebut tekanan tektonik dan aliran panas tinggi dapat melepaskan hidrogen yang berada jauh di dalam kerak bumi.
“Ini membantu membawa hidrogen ke dekat permukaan tempat ia dapat terakumulasi dan membentuk sumber daya komersial,” kata Ballentine.
Di dalam kerak Bumi, beragam konteks geologi umum dapat terbukti menjanjikan bagi perusahaan-perusahaan eksplorasi, mulai dari kompleks ofiolit hingga provinsi batuan beku besar dan sabuk batu hijau Archaean.
Ofiolit adalah bongkahan kerak Bumi dan mantel atas yang dulunya berada di bawah lautan, tetapi kemudian terdorong ke daratan.
Pada tahun 2024, para peneliti menemukan reservoir hidrogen besar dalam kompleks ofiolit di Albania.
Batuan beku terbentuk dari magma atau lava yang mengeras. Sabuk batu hijau Archaean adalah formasi berusia hingga 4 miliar tahun yang dicirikan oleh mineral hijau, seperti klorit dan aktinolit.
Eksplorasi Hidrogen
Kondisi yang dibahas dalam tinjauan tersebut adalah “prinsip pertama” untuk eksplorasi hidrogen, kata rekan penulis studi Jon Gluyas, seorang profesor geoenergi, penangkapan dan penyimpanan karbon di Universitas Durham, Inggris.
Penelitian ini menguraikan unsur-unsur utama yang harus dipertimbangkan oleh perusahaan-perusahaan saat mengembangkan strategi eksplorasi mereka, termasuk proses ketika hidrogen bermigrasi atau hancur di bawah tanah.
“Kami tahu, misalnya, mikroba bawah tanah dapat dengan mudah melahap hidrogen,” kata rekan penulis Barbara Sherwood Lollar, seorang profesor ilmu bumi di Universitas Toronto.
Lingkungan tempat bakteri dapat bersentuhan dengan batuan penghasil hidrogen mungkin bukan tempat yang bagus untuk mencari reservoir, tambahnya.
Fungsi Hidrogen
Hidrogen digunakan untuk membuat bahan kimia industri utama seperti metanol dan amonia, yang merupakan komponen dalam sebagian besar pupuk.
Gas tersebut juga dapat membantu transisi dari bahan bakar fosil, karena hidrogen dapat menggerakkan mobil dan pembangkit listrik.
Tetapi hidrogen saat ini diproduksi dari hidrokarbon, yang berarti pembuatan gas tersebut menimbulkan emisi karbon yang besar.
Hidrogen “bersih” dari reservoir bawah tanah memiliki jejak karbon yang jauh lebih kecil, karena terjadi secara alami.
Ballentine mengatakan kerak Bumi menghasilkan “banyak hidrogen”. Manusia kini tinggal mengikuti daftar bahan untuk menemukannya. [BP]
