1990年代、バーバラ・シャーウッド・ローラーは、オンタリオ州北部のキッドクリーク鉱山へ足を踏み入れた。北米の古代の根っこへ、3キロ以上も降りていく旅だ。彼女の地球化学チームは、10億年以上も地下に閉じ込められていた水を発見した。それは、水と岩石の反応で生成される水素を食べる微生物にとって、居心地の良い生息地であることが判明した。

数十年後、現在トロント大学にいるシャーウッド・ローラーは、その水素データをほこりを払って見直し、鉱山がゼロ炭素燃料の供給源になり得るかどうかを調べた。「賢い頭脳を集めて、それをどうにかして接続して利用する方法を考え出せれば、この初期段階の経済にとって勝利です」と彼女は言う。なぜなら、誰もが知っているように、古代の微生物の発見よりも素晴らしいのは、それを燃料に変える方法を見つけることだからだ。

水素燃料は有望ではあるが、通常、生成に必要なエネルギーが含まれるエネルギーよりも多く、その過程で大量の温室効果ガスを排出する。しかし、「地質水素」、つまり地下に既に存在する水素は、この方程式を変えるかもしれない。そこで、世界中で探査が相次いでいる。オーストラリアのHyTerraや、ビル・ゲイツが支援するKolomaなどの新興企業が、米国中西部で、このガスを生み出す可能性のある古代の海洋性岩石を探している。

米国地質調査所は、地球の地殻内で数兆トンのH2が生成されていると推定している。その一部でも回収できれば、数世紀分の世界の水素需要を満たせるだろう。しかし、これまでのところ、商業的に採算の取れる貯留層は見つかっていない。企業が競争を繰り広げる中、公開データは乏しいが、キッドクリーク鉱山では、シャーウッド・ローラーと同僚のオリバー・ワーが別のアプローチを取った。彼らは、35本のボーリング孔から得た自社の長期データを調べた。各孔は平均して年間8キログラムの水素を放出している。鉱山全体の14,000本のボーリング孔に外挿すると、年間約140トンのガスが未使用のまま排気口から流出していることになる。

PNASに発表されたこの結果は、世界を変えるような量ではないが、鉱山の操業のかなりの部分を賄える可能性があり、地質水素が実際に利用できることを示す、ささやかな地域デモンストレーションとなる。フランスのグルノーブル・アルプ大学の地球化学者ローラン・トゥルシュ氏は、キッドクリークの結果は「天然水素の生成と移動が本物の地質学的プロセスであるという証拠が増えている」ことに加わると言う。彼のチームは2024年、アルバニアのブルキゼクロム鉱山から毎年少なくとも200トンの水素が流出していると報告した。課題は「天然水素が存在することを証明することではなく、商業規模で経済的かつ確実に生産できることを証明することだ」と彼は指摘する。

しかし、巨大な鉱脈は必要ないかもしれない。研究者たちはまた、刺激法、つまり反応性の高い岩石に水、熱、または触媒を注入して水素生成を促進する方法も探っている。ARPA-Eが資金提供するプロジェクトは十数件あり、反応を10,000倍に加速し、刺激による生産が商業的に成り立つ速度を目指している。

これが機能する可能性を示すヒントがオマーンで得られた。チームが1キロのボーリング孔を掘削し、5万立方メートルの水を注入したのだ。数か月後に坑井を再開すると、ガスが噴出していた。その90%が水素だった。「ガスで泡立っている」と、サウサンプトン大学の地球科学者ジョー・シャノン氏は5月の欧州地球科学連合会議で参加者に語った。しかし彼女は、重要な疑問が残ると慎重に指摘した。その水素は刺激によって新たに生成されたのか、それとも元々そこに潜んでいたのか？なぜなら、いつものように、宇宙は愉快な悪戯を好むからだ。