Proces odplyňovania vodíka z čriev našej planéty je komplexný a globálny. Biele obilné kruhy, opuch pôdy, výbušné krátery, krasové poklesy, hlboké okrúhle jazerá, atolské lagúny a sopky, to všetko sú živými dôkazmi tohto procesu, ktorý je potrebné zohľadniť pri hospodárskej činnosti ľudstva.
Vodíková rovnováha planéty
Atmosféra Zeme obsahuje asi 2,5 miliardy ton vodíka, ktorý uniká do vesmíru rýchlosťou 250 tisíc ton ročne. Zdrojom doplňovania „kozmických strát“je odplyňovanie Zeme vodíkom v rôznych formách.
Už niet pochýb o tom, že vodík je najhlbším plynom planéty. V 70. rokoch dvadsiateho storočia V. N. Larin navrhol hypotézu pre hydridové jadro Zeme obsahujúce superkomprimovaný vodík.
Odplyňovanie planéty vodíkom je jav uvoľňovania vodíka v zmesi s inými tekutými plynmi (najčastejšie uhľovodíky, hélium a radón) v zlomových zónach, počas sopečných erupcií, z porúch zemskej kôry, kimberlitových potrubí, niektorých baní a studní. V mnohých prípadoch sú zemetrasenia tektonického pôvodu sprevádzané zvýšeným obsahom vodíka vo vzduchu v epicentre a priľahlých oblastiach.
Propagačné video:
Geochemický model Zeme.
Ako je vidieť na schéme odplynenia vodíka, hlboký vodík sa dostáva na zemský povrch vo forme uhľovodíkov, vody a vo forme plynného H2. Hydrolytické reakcie morskej vody počas amfibolizácie, chloritizácie, serpentinizácie plášťových hornín v subdukčných zónach sa tiež pridávajú k všeobecnej vodíkovej rovnováhe podľa prevládajúcej schémy:
2Mg 2Si04 (olivín) + 22H20 = 3Mg6 {Si4O10} (OH) 8 (serpentín) + 6 mg (OH) 2 (brucit) + 4H2.
Litosféra ako hustá vrstva oxidov je neprekonateľnou bariérou, ktorá zabraňuje uvoľňovaniu vodíka na povrch. V dôsledku toho sa plyn hromadí v kôre, kde vstupuje do chemických reakcií s inými látkami, čo je sprevádzané ďalším uvoľňovaním tepla. Pravdepodobne je to prítomnosť vodíka, vďaka ktorej je astenosféra kvázi-kvapalným médiom. Údaje získané metódou seismotomografie naznačujú, že v hĺbke asi 100 km nad astenosférou sa vytvárajú početné ložiská zemetrasenia, ktoré zaznamenávajú vzostup tekutín a materiálu topenia.
Ako vyzerajú výstupy vodíka na povrchu planéty?
V zónach východísk vodíka pri reliéfe Zeme sa vytvárajú veľmi charakteristické „poklesové štruktúry“, ktoré sa podobajú „podšálkam“v tvare, ktorých priemery sa pohybujú od 100 m do niekoľkých kilometrov.
Vklady vodíka
Vodíkové vrty existujú a úspešne fungujú vo svete.
Vodíkové kruhy v obilí:
„Kruh čarodejníc“- pruh sukulentnejšej a vyššej trávy pozdĺž hranice dokonale rovného kruhu - je obzvlášť zrejmý na zvyčajne suchých oblastiach zeme. Intenzívny rast rastlín v krúžkoch nesúvisí s osobitosťami zdrojov pôdy alebo podzemnej vody, je to však celkom vysvetliteľné uvoľnením vodíka. Okrem toho plyn prechádza cez úrodnú pôdnu vrstvu. Na intenzívnych miestach, kde sa vyvíja prvotný plyn, sa pozoruje pokles pôdy a tvorba nádrží.
Po dlhej zime sa plyn hromadí pod zamrznutou pôdou a vypukne na povrch a vytvorí hromady voľnej zeminy, podobné mravcom, za ktoré sa často mýlia!
Stopy emisií vodíka v pôde nie sú vždy okrúhle, existujú aj stopy podobné bleskom, tieto stopy vo vesmírnych snímkach môžu byť napríklad v Kevi v Srbsku.
Pod vrstvou permafrostu sa hromadia výraznejšie objemy plynov, ktoré vytvárajú ťažné mohyly.
Ťažné kopce na Yamale a ich ďalší výbušný vývoj.
Jaskyne kras
Prietok vodíka prechádza cez vápencovú vrstvu a vstupuje do exotermickej výmennej reakcie za vzniku zlúčenín vápnika, vody a oxidu uhličitého. Výsledkom sú významné krasové jamy a jamy.
A nie milióny rokov, pretože sa nás geológovia snažia presvedčiť! Niekedy sa proces „korodovania“vápencových štruktúr vodíkom vyskytuje doslova pred prekvapenými ľuďmi, všetko závisí od intenzity toku plynu.
Tu je niekoľko ilustratívnych príkladov:
závrty
Tragédia s výskytom obrovského kráteru v Guatemale nie je prvá, podobný prípad, ktorý si vyžiadal 5 životov, bol 23. februára 2007.
Hĺbka lievika dosiahla 100 m.
Diera v Guatemale. Foto: National Geogrphic.
Okrúhle jazerá
Takéto výlevky a výbušniny sa postupne plnia vodou, vytvárajú hlboké jazerá bez toho, aby ich napájali vonkajšie zdroje.
Na našej planéte je veľa zaoblených hlbokých jazier, ktoré sú tvorené východiskami vodíka, a to nie sú stopy mýtických vojen z minulosti a „atómové“bombardovanie starovekých civilizácií!
Modré jazero v regióne Samara.
Pôvodné kosáčikové jazero s premiestniteľným ostrovom vzniklo v Argentíne.
Koralové atoly
Dovolím si naznačiť, že niektoré z hlboko zaoblených lagún oceánskych atolov vďačia za svoj vzhľad vodíku, ktorý sa vlieva na povrch.
Postupné fázy tvorby atolu:
- sopečný ostrov,
- koralový útes,
- jadrový atol.
Podľa oficiálnej verzie je vytvorenie atolu výsledkom postupného ničenia sopky. Možno v niektorých prípadoch je to tak. Nezdá sa však čudné, že v dôsledku vodnej erózie siahajú oveľa hustejšie vulkanické horniny do hĺbky niekedy viac ako 100 metrov, pričom krehká vápencová koruna zostáva nedotknutá?
Je oveľa logickejšie, ak toky plynov vznikajúce na povrchu rozpúšťajú vápencové štruktúry a vytvárajú zaoblené lagúny.
Trhliny v zónach
Trhliny a hlavne hrebene stredného oceánu sú najsilnejším zdrojom odplynenia planéty. A to je logické, pretože to sú oblasti, v ktorých neexistuje čadičová vrstva a magmatické komory cez sopečné ložiská priamo cez „čiernych a bielych fajčiarov“vychádzajú do oceánu a vytvárajú zóny rozšírenia Zeme (pozri článok Zem sa rozširuje pod nami!).
Na obrázku je zlomová zóna Bajkal rozrastajúca sa zlomenina zemskej kôry s dĺžkou asi 1 500 km.
Profesor V. L. Syvorotkin preukázal, že hlboký vodík vstupujúci do atmosféry dosahuje ozónovú vrstvu (30 km) a pri reakcii O3 + 3H2 = 3H2O vytvára ozónovú dieru a ľadové kryštály, ktoré vidíme vo forme krásnych perleťových a strieborných oblakov.
Ľadové kruhy
Tieto veľké kruhové útvary s priemerom niekoľko kilometrov sa pravidelne objavujú na zľadovatenom povrchu jazera Bajkal.
Podľa výsledkov pozorovania z vesmíru sa zistilo, že prstene sa objavili v rokoch 2003, 2005, 2008 a 2009 a zakaždým na novom mieste.
Tvorba kruhov je spojená s emisiami prírodného horľavého plynu (metánu a vodíka) z trhovej zóny jazera Bajkal. V lete na takýchto miestach stúpajú bubliny z hĺbok na povrch av zime sa tvoria „proparíny“s priemerom pol metra až stovky metrov, kde ľad je veľmi tenký alebo dokonca chýba.
sopky
Najaktívnejší proces odplynenia planéty sa vyskytuje na sopkách roztrhnutých zón.
50-80% plynu takmer akejkoľvek erupcie je vodná para a jej objemy sú kolosálne! Oficiálna veda zaručuje, že ide o podzemné vody, ale potom musí existovať more pod strednou sopkou a podzemný oceán pod supervolkánom! Stále viac vedcov má sklon k záveru, že táto voda sa tvorí v samotných sopkách spaľovaním vodíka. Potom sa vyjasní energia sopečných procesov a ich výbušná povaha.
Geológovia už dlho venujú pozornosť odtoku plynu zo Zeme cez hlboké zlomeniny litosféry. Zvyčajne sa určilo zachytením uvoľnenia hélia. Existujú dva izotopy: hélium-3 (údajne sa zachovalo od vzniku našej planéty) a hélium-4 (rádiogénne, vznikajúce z rozkladu jadier uránu a tória). Prvá sa sústreďuje v zlomových zónach na hranici kontinentálnej a oceánskej kôry: tu je jej obsah tisíckrát vyšší ako na skalách kontinentov. Tento posun v pomeroch izotopov naznačuje, že plyn pochádza z plášťa. Spolu s héliom odtiaľ vodík stúpa a hromadí sa. Objem kremičitanovej taveniny, ktorá sa vstrekuje počas jednej erupcie, zriedka prekračuje 0,5 kubických kilometrov, zatiaľ čo objem plynnej fázy je stokrát a tisíckrát väčší ako objem pevnej fázy. V roku 1964 A. Rittman povedal, že by sa mali brať do úvahy sopky,v prvom rade ako štruktúra odplynenia planéty.
Je zrejmé, že procesy oxidácie plynov po uvoľnení na povrch úplne menia svoje primárne hlboké zloženie, čo vedie k tvorbe sekundárnych produktov vznikajúcich pri spaľovaní vodíka a metánu. Plyny zohriate na 200 ° C až 1000 ° C pozostávajú z kyseliny chlorovodíkovej a fluorovodíkovej, amoniaku a chloridu sodného. V plynoch nízkej teploty dominuje sírovodík, oxid siričitý, oxid uhličitý - všetky sú produktom sekundárnych chemických reakcií zahŕňajúcich vodík.
Napríklad plyn sopky Etna pozostáva z CH4 - 1,0%, CO2 - 28,8%, CO - 0,5%, H2 - 16,5%, S02 - 34,5%, zvyšok je dusík a inertné plyny. … Príspevok sopiek Kurilského oblúka k obsahu vodíka v atmosfére sa odhaduje na približne 100 ton vodíka ročne.
Horiaci plyn na vulkanickej láve na Havaji.
Na sopkách Havajských ostrovov v kráterových lávových jazerách sa často objavuje „veľký plameň“až do výšky 180 m - ide o horenie vodíka. Pod sopkami stúpajú na povrch z hranice tekutého jadra stĺpy plastickej plastickej hmoty, ktoré obsahujú vodík zo zemského jadra. V tomto prípade sa tepelná energia uvoľňuje v procese molekulárnej distribúcie vodíka: H + H = H2 + Q a počas oxidácie plynu s vytváraním vodnej pary v kráteroch sopiek: 2H2 + O2 = 2H2O + Q.
Počas zemetrasenia sa uvoľňuje vodík
Takto zemetrasí v Japonsku zemetrasenie po zemetrasení:
To znamená, že tektonická aktivita planéty priamo závisí od procesu odplyňovania vodíka!
Iné prejavy odplynenia H2
Existujú aj zóny na obohacovanie vodíka v ropných a plynových poliach. Vo Švédsku sa pri vŕtaní studne Gravberg-1 s hĺbkou 6770 m pod 4 km zaznamenalo významné zvýšenie obsahu vodíka. "Gazyat" a časti litosféry, takže v banskom plyne hlbokých podzemných diel Khibiny sa zvýšil obsah vodíka. Napríklad kimberlitová rúra Udachnaya v Republike Sakha-Yakutia vypúšťa každý deň až 100 000 metrov kubických plynu. Tvorba diamantov sa samozrejme vyskytuje aj vo vodíkovom prostredí.
(Prečítajte si viac v článku: Carbonado diamant je najcennejším polovodičom budúcnosti.)
Kvôli bezpečnosti baníkov sa musí merať vodík
V baniach, najmä v uhoľných baniach, pretrváva problém výbušnosti. A bez rozpoznania a pochopenia procesov odplyňovania vodíka sú výbuchy v baniach nevyhnutné.
Hlboká H2, dosahujúca uhoľný šev, čiastočne reaguje so svojou horninou za vzniku metánu (CH4). Keďže najmodernejšie zariadenie meria hlavne obsah metánu v banskej atmosfére, nebezpečenstvo vodíka sa nezohľadňuje. Verím, že senzory vodíka ako primárneho plynu zachránia životy mnohých baníkov.
Aspekty zemského odplyňovania vodíka
Ľudstvo musí vo svojich hospodárskych činnostiach uznať a zohľadniť odplyňovanie vodíka z hlbín planéty. Toto sa musí urobiť pred vybudovaním akýchkoľvek zariadení. Doposiaľ iba vodík v Rusku zohľadňuje výnosy vodíka počas prevádzky JE.
Vedenie pri objavovaní vodíka na dýchanie planéty patrí našim vedcom. Bolo by veľmi sklamaním kupovať technológie a stroje zo Západu, ktoré jazdia na energetickom nosiči budúceho hospodárskeho poriadku. Prečo by Rusko nemalo po hypersounde urobiť kvalitatívny krok vpred vo výrobe a využívaní energeticky najnáročnejších a najšetrnejších k životnému prostrediu palív?
Vodík bohužiaľ stále nie je minerálom. Preto jeho prieskum a ťažba ešte nie sú regulované. Ale použitie vodíka ako paliva budúcnosti, už vo výrobných automobiloch, experimentálnych vlakoch, lietadlách a raketách, nás nevyhnutne približuje k ére vodíka!
Autor: Igor Dabakhov