На заміну нафті й газу

Денверська компанія Koloma тишком залучила $91 млн, щоб видобувати водень, який є чудовим джерелом енергії, не забруднює довкілля і постійно формується під землею. Якщо її плани здійсняться, компанія може прискорити революцію чистої енергії й відхопити собі частину ринку на $1 трлн.

Том Дарра, 41, — викладач геології й один з провідних експертів світу у питанні нового джерела енергії, яке повинно прискорити перехід від звичного для нас, але руйнівного для планети, викопного палива. Йдеться про “геологічний” водень, великі поклади якого знайшли вздовж тектонічних плит. Там — найкращі умови, щоб найлегший у світі елемент залишався у своїй чистій газоподібній формі.

Допомагають Koloma у цьому $91 млн від інвестфондів Breakthrough Energy Ventures Білла Ґейтса, Energy Impact Partners, Evōk Innovations, Prelude Ventures і Piva Capital, що робить її найкраще профінансованим стартапом у сфері відновлюваної енергетики.

 

За даними Goldman Sachs, у світі щорічно використовують 100 млн т водню, а цей ринок оцінюють у понад $120 млрд. Більшість цього водню виробляють за допомогою природного газу, а в ході процесу в атмосферу викидається вуглець. Використовують же водень переважно для перероблення нафти, виробництва добрив, хімічних речовин й обробки їжі.

Але уряд США вважає, що водень може бути безвуглецевим джерелом енергії й палива для транспорту, тому інвестує у цю сферу. Близько $9,5 млрд було виділено на проєкти “чистого” водню у “Законі про інфраструктуру” 2021-го, а “Закон про скорочення інфляції” передбачає податкові пільги у $3 за кожен кілограм безвуглецевого водневого палива.

Науковці, такі як директор програми ARPA-E при департаменті енергетики США Дуґ Вікс, бачить в геологічному водні можливість замінити викопне паливо. Koloma та її інвестори бачать у ньому великі гроші: згідно з оцінкою Goldman, ринок водню виросте до $250 млрд до 2030-го, а до 2050-го там буде крутитися понад $1 трлн щорічно. У одній з колонок у своєму блозі Ґейтс вже писав про потенціал водню.

Дарра, співзасновник та гендиректор компанії Koloma Піт Джонсон та Пол Гаррака, директор з бізнесових операцій, не уточнюють, коли поставлять видобуток на комерційні рейки. Але їх розробка може принести десятки мільярдів доларів виторгу впродовж десяти років.

Наявність в надрах землі великих запасів джерела енергії, яке не має запаху, кольору і вуглецю, а також постійно генерується на відміну від газу і нафти, дає надію на майбутнє. Експерт з енергетики Майкл Веббер вважає, що під землею знаходяться трильйони кілограмів водню, хоча і невідомо скільки із них можна дешево видобути.

Співзасновник та технічний директор Koloma Том Дарра (ліворуч), головна операційна директорка Керрі Худак, співзасновник і генеральний директор Піт Джонсон та співзасновник і головний бізнес-директор Пол Харрака в офісі компанії в Денвері. Фото THEO STROOMER FOR FORBES

“Справа у гірській породі”

Про потенціал водню говорять не одне десятиліття, але його розробку так і не реалізували. Якщо водень провести через паливний елемент, він може виступати джерелом чистої енергії й давати електроенергію. Побічний же продукт процесу — лише вода. Водень можна використовувати у газоподібному чи рідкому стані для заправки вантажівок, автобусів, автівок й навіть кораблів, поїздів і генераторів.

Але з воднем непросто працювати. Він є найлегшим в періодичній таблиці хімічних елементів й зазвичай існує у поєднанні з іншими елементами, такими як оксиген, вуглець і сірка. Водень можна транспортувати по трубах як і природний газ, але він призводить до ламкості труб і протікання. Крім того, він дуже легкозаймистий, тому для зберігання його потрібно стиснути й сильно охолодити, а це вимагає додаткових витрат енергії.

Уряди виділяють мільярди доларів на “зелений” водень, що виробляється із води та відновлюваної енергії, і на “синій” водень, який роблять з природного газу. Але вуглець, який утворюється в цьому процесі, збирають і не випускають в атмосферу.

Проте Koloma вважає, що геологічний водень, який також називають білим чи золотим, буде значно дешевшим і менш енерговитратним. Компанія очікує, що геологічний водень і її операції підпадуть і під інфраструктурний закон, і під антиінфляційний.

Співзасновник Koloma Пол Харрака, який у компанії займається відносинами з урядом, каже, що геологічний водень “широко підтримують і демократи, і республіканці, бо він дає можливість отримувати енергію із виключно внутрішнього джерела, тобто будуть створюватися робочі місця, а місцеві громади будуть розвиватися”.

Koloma не хоче, щоб конкуренти знали, де вона вже бурить свердловини чи які місця під буріння розглядає. Засновники компанії розповіли лише, що їхні перші розробки — на середньому заході США, а з часом можуть розглянути й закордонні можливості.

Natural Hydrogen Energy та HyTerra, два невеликі конкуренти Koloma, готують власні тестові свердловини у Небрасці та Канзасі, вздовж тектонічного розлому в центрі Північної Америки. Koloma не підтверджує, чи працює у цьому ж регіоні.

“Ми зосереджуємося на місцях, де не лише правильний газ, правильна порода, а й там, де можна розгорнути комерційний видобуток, — пояснив Джонсон. — Справа у породі, скільки газу може містити порода, як газ буде рухатися через цю породу. Це постійний процес дослідження”.

Досвід та технології

Том Дарра досліджує природний водень 15 років, виїжджаючи у геологічні місії до Африки, Європи, Австралії та інших регіонів, щоб підтвердити його існування та визначити умови, які сприяють утворенню елементу.

Завдяки його геологічному досвіду, патенту на використання супутників, лідару і машинного навчання для проведення геологічного аналізу та залученню інших експертів з геології та видобутку, Koloma вважає, що у неї є всі шанси домінувати у цій сфері.

“Компанія наростила собі величезну конкурентну перевагу завдяки власним унікальним технологіям та ШІ-інструментам”, — вважає Ерік Тун, технічний очільник Breakthrough Energy і колишній викладач хімії в Університеті Дюка.

Ще є побічний бонус буріння свердловин для видобутку водню: під час процесу часто знаходять поклади дуже цінного гелію. Це ще один елемент, на якому Koloma може потенційно заробити. Згідно з оцінкою Геологічної служби США у 2022-му, гелій коштує близько $310 за тисячу кубічних футів (28,31 м3).

Зразки багатих на “геологічний” водень гірських порід із ділянок, які розробляє Koloma, перевіряються в лабораторії міста Колумбус, штат Огайо. Фото THEO STROOMER FOR FORBES

“Роки, а не десятиліття”

Активне дослідження та буріння свердловин різними компаніями, а також заохочення урядом екологічного видобування водню, дозволяє говорити, що комерційні операції не за горами. “Йдеться про роки, а не десятиліття”, — каже Веббер.

Сьогодні близько 40% водню у світі виробляється з використанням вугілля, а це аж ніяк не екологічно та шкідливіше, ніж виробництво із застосуванням природного газу. А тому, за словами Веббера, виникає попит на компанії, які можуть постачати зелений чи природний водень.

“Навіть якщо вважати, що ринок водню не буде рости, хоч на мою думку він виросте у десятки разів у наступні 20 років, існує достатньо великий ринок для чистішого водню”, — додає Веббер. Втім Koloma не поспішає виходити на ринок, бо він ще не повністю готовий.

“Єдиний великий користувач водню — це нафтоочисні та аміачні заводи. Тож якщо я знаю, де знайти багато водню, мені краще почекати, поки розвинеться ринок, — пояснив Джонсон. — Ми вдосконалюємо свої можливості й спробуємо забезпечити комерційний видобуток на реальний пік попиту на водень”.

Вплив на довкілля

Водень легкозаймистий і може бути вибухонебезпечним під високим тиском, але його видобування навряд призведе до екологічних катастроф, на зразок тих, що відбуваються на деяких колишніх родовищах вугілля.

Все через те, що поклади водню знаходяться на глибині тисяч футів під землею, які захищають елемент від доступу до кисню. Нескінченні пожежі на старих вугільних родовищах відбуваються через близькість вугілля до поверхні землі, так вогонь підживлюється киснем.

Окрім того, що водень не містить вуглецю, Дарра вважає, що його видобування потребує менше води, ніж видобуток нафти й природного газу, створюватиме менший ризик для навколишнього середовища.