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Estudos recentes indicam que a crosta continental pode conter trilhões de toneladas de hidrogênio natural acumulado ao longo de até 1 bilhão de anos, volume capaz de abastecer a demanda energética global por dezenas de milhares de anos e alterar a lógica atual da produção de hidrogênio
Um conjunto de estudos recentes indica que a crosta continental da Terra pode armazenar hidrogênio natural suficiente para abastecer a sociedade atual por dezenas de milhares de anos, alterando paradigmas científicos e abrindo uma nova frente de exploração energética com potencial de reduzir emissões associadas à produção industrial de hidrogênio.
Em 1987, um trabalhador acendeu um cigarro ao lado de um poço de água recém-perfurado perto da aldeia de Bourakebougou, no Mali. A ação provocou uma explosão dentro do poço, causada por hidrogênio inflamável acumulado no subsolo, até então não identificado.
O poço foi selado e abandonado temporariamente após o incidente. Em 2011, a empresa Petroma, posteriormente rebatizada como Hydroma, removeu o cimento de vedação para avaliar a possibilidade de extrair o gás com fins comerciais.
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No ano seguinte, a empresa desenvolveu o poço para geração de eletricidade destinada à vila de Bourakebougou. Desde então, a comunidade segue dependente do hidrogênio natural extraído localmente para seu fornecimento de energia.
O poço de Bourakebougou permanece como o primeiro e único poço produtivo de hidrogênio natural em operação no mundo. A descoberta demonstrou que o hidrogênio pode, sim, se acumular em reservatórios subterrâneos economicamente viáveis.
Misturado com oxigênio em células de combustível, o hidrogênio pode gerar eletricidade sem emissões diretas de gases de efeito estufa, produzindo apenas calor e água como subprodutos do processo energético.
Essa característica torna o hidrogênio uma fonte de energia limpa. A demanda global pelo gás deve quintuplicar até 2050, impulsionada por aplicações na microeletrônica, na indústria pesada e no fornecimento energético para veículos e edifícios.
Durante décadas, cientistas acreditaram que o hidrogênio não se acumulava na crosta terrestre. Por ser a molécula mais leve e altamente reativa, supunha-se que ele escaparia rapidamente para a atmosfera.
A descoberta no Mali, somada a outras observações mais recentes, alterou esse entendimento. Pesquisadores concluíram que os locais tradicionalmente explorados em busca de petróleo e gás não são ideais para encontrar hidrogênio natural.
Mudança de paradigma científico e industrial
O hidrogênio não é apenas uma fonte de energia, mas também um insumo essencial para a produção de fertilizantes, o refino de petróleo e o abastecimento de foguetes. Atualmente, quase todo o hidrogênio industrial é produzido a partir do gás natural.
Esse processo envolve o aquecimento do gás com vapor, formando uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono. O método gera o chamado hidrogênio “cinza” e libera cerca de 1 bilhão de toneladas de dióxido de carbono por ano.
Esse volume corresponde a aproximadamente 2,4% das emissões globais anuais de gases de efeito estufa. Em teoria, fontes renováveis poderiam gerar hidrogênio “verde”, enquanto o hidrogênio “azul” incorpora captura de carbono.
Na prática, esses métodos representam apenas uma pequena fração da produção global. “O hidrogênio é uma fonte de energia limpa, mas a forma como você o obtém é crucial”, afirmou Chris Ballentine, professor de geoquímica da Universidade de Oxford, à Live Science.
A identificação de grandes volumes de hidrogênio natural no subsolo pode reduzir significativamente a pegada de carbono associada à indústria. As emissões passariam a estar restritas às etapas de extração do gás.
Reservatórios gigantescos ainda desconhecidos
A descoberta em Bourakebougou desencadeou uma busca global por reservas de hidrogênio natural, também chamado de hidrogênio “dourado”. Antes de iniciar explorações dispendiosas, geólogos precisam estimar o volume disponível no subsolo.
Uma revisão recente liderada por Ballentine indica que a crosta continental produziu hidrogênio suficiente nos últimos 1 bilhão de anos para suprir a demanda energética atual por cerca de 170 mil anos.
Embora grande parte desse hidrogênio tenha escapado para a atmosfera, o número demonstra que a geração natural do gás na crosta terrestre é significativa e contínua ao longo do tempo geológico.
Outras estimativas sugerem volumes ainda maiores. Ofiolitos, fragmentos de crosta oceânica empurrados para a crosta continental, podem produzir quantidades de hidrogênio comparáveis às da crosta continental.
Em 2024, Geoffrey Ellis, geoquímico do Serviço Geológico dos Estados Unidos, estimou que o planeta contém cerca de 6,2 trilhões de toneladas de hidrogênio.
Esse volume equivale a aproximadamente 26 vezes a quantidade de petróleo conhecida no subsolo. A localização exata dessas reservas permanece amplamente desconhecida, segundo os pesquisadores envolvidos.
Grande parte do hidrogênio pode estar em profundidades excessivas ou em áreas remotas, tornando sua extração inviável. Outros reservatórios podem ser pequenos demais para justificar investimentos comerciais.
Ainda assim, os cientistas destacam que apenas 2% desse hidrogênio total poderia substituir os combustíveis fósseis atuais por cerca de 200 anos, caso fosse tecnicamente acessível.
“O potencial que existe lá embaixo é muito, muito grande”, disse Ellis. Ele ressaltou que o hidrogênio natural já conta com armazenamento geológico embutido, diferentemente do hidrogênio produzido industrialmente.
Os ingredientes geológicos do hidrogênio natural
Em janeiro de 2025, Ellis e seus colegas publicaram um mapa indicando onde podem existir reservatórios de hidrogênio nos 48 estados contíguos dos Estados Unidos.
O estudo utilizou dados de gravidade e sinais magnéticos para estimar a composição das rochas ao longo da crosta terrestre e identificar possíveis rotas de migração do hidrogênio no subsolo.
Segundo Ellis, foi a primeira tentativa de mapear sistematicamente a probabilidade de encontrar hidrogênio natural em escala continental. A prospectividade varia de 0 a 1, conforme seis critérios geológicos.
Os dois primeiros requisitos são a presença de água subterrânea abundante e de rochas capazes de produzir hidrogênio. A necessidade de água limita a produção do gás aos 16 quilômetros superiores da crosta.
“O hidrogênio natural é produzido quando rochas ricas em ferro reagem com a água”, explicou Oliver Warr, professor assistente da Universidade de Ottawa, à Live Science.
Basalto e gabro estão entre as rochas ricas em ferro que favorecem essas reações de hidratação. O calor proveniente do manto terrestre aquece a água, acelerando a produção de hidrogênio.
Outras fontes incluem rochas ricas em urânio e tório, como granitos. A decomposição radioativa desses elementos libera partículas alfa, capazes de dividir moléculas de água em oxigênio e hidrogênio por radiólise.
O terceiro critério exige temperaturas elevadas, entre 250 e 300 graus Celsius, condição que garante taxas rápidas de reação química, segundo Ellis.
Em quarto lugar, é necessário que existam rochas reservatório capazes de reter o hidrogênio após sua produção e migração. Arenitos porosos são os exemplos mais comuns.
O quinto requisito é a presença de um selo impermeável, como xisto ou sal, que impeça o escape do gás para a atmosfera. Esse selo precisa estar presente no momento da geração do hidrogênio.
Por fim, a atividade microbiana deve ser mínima. Microrganismos consomem hidrogênio, reduzindo a possibilidade de acumulação significativa do gás nos reservatórios subterrâneos.
Exploração atual e perspectivas futuras
Essas seis condições ocorrem em todos os continentes, segundo Ballentine. Atualmente, empresas de hidrogênio concentram perfurações exploratórias na Fenda do Meio-Continente, na América do Norte.
A região, formada há cerca de 1 bilhão de anos, é rica em rochas contendo ferro. Também há investigações em andamento em Omã, onde extensos ofiolitos estão presentes.
Geólogos da Universidade do Colorado conduzem um projeto piloto em Omã para testar a viabilidade da produção de hidrogênio “estimulado”, conforme explicou Ellis.
Esse método envolve a injeção de água na crosta terrestre para iniciar reações de hidratação ou radiólise, imitando ou intensificando processos naturais de geração de hidrogênio.
Há um ano, a indústria demonstrava ceticismo quanto à viabilidade dessa abordagem. Segundo Ellis, houve uma grande mudança de percepção recente, com maior interesse em testes práticos.
Caso seja possível extrair hidrogênio natural em escala, o gás poderia reduzir emissões em setores intensivos, como mineração e produção de fertilizantes.
Minas, onde a crosta é perfurada mais profundamente, frequentemente apresentam concentrações de hidrogênio. O gás poderia alimentar as próprias operações mineradoras, afirmou Warr.
Na indústria de fertilizantes, a substituição do hidrogênio derivado de hidrocarbonetos por hidrogênio natural poderia gerar reduções rápidas e significativas nas emissões associadas ao setor.
Ballentine ressaltou que o hidrogênio natural não resolverá sozinho a crise climática, mas pode mitigar parte dos riscos quando combinado a outras estratégias energéticas.
Os pesquisadores também avaliam os custos envolvidos. Em regiões remotas, mesmo grandes campos de gás podem não ser economicamente viáveis devido às despesas de transporte até os mercados consumidores.
“Há um equilíbrio a ser encontrado”, disse Ballentine. Ainda assim, o otimismo predomina entre os especialistas envolvidos nas pesquisas atuais.
“Acho que já foram perfurados mais de uma dúzia de poços nos Estados Unidos”, afirmou Ellis. “Eles encontraram muito hidrogênio”, concluiu, resumindo o novo cenário que começa a se desenhar.
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