In China is een opvallend hoge concentratie natuurlijke waterstof aangetroffen. Bij een gaslek in het zuiden van het Sichuanbekken bestond het ontsnappende gas voor maximaal 98,24 procent uit waterstof. Daarmee gaat het om de hoogste concentratie natuurlijke waterstof die tot nu toe in China is gemeten. De vondst kan bovendien helpen bij de zoektocht naar ondergrondse waterstofvoorraden die mogelijk continu worden aangevuld.
Het gaslek werd in juni 2026 ontdekt ten zuiden van Chengdu. Chinese onderzoekers voerden vervolgens acht dagen lang metingen uit en namen monsters voor laboratoriumonderzoek. Daaruit bleek dat het gas voor 97,33 tot 98,24 procent uit waterstof bestond, met een gemiddelde van 97,76 procent. De rest bestond voornamelijk uit stikstof en een zeer kleine hoeveelheid methaan.
Daarmee kan de Chinese vondst zich meten met enkele van de zuiverste bekende natuurlijke waterstofbronnen ter wereld. In het waterstofveld Bourakébougou in Mali worden concentraties tussen ongeveer 97,4 en 98 procent gemeten. Bij Huwayl Qufays in Oman zijn zelfs waarden tot ongeveer 99 procent aangetroffen.
Waterstof die de aarde zelf maakt
Waterstof wordt tegenwoordig vooral industrieel geproduceerd. Bij grijze waterstof gebeurt dat doorgaans uit aardgas, waarbij CO2 vrijkomt. Groene waterstof wordt gemaakt door water met duurzaam opgewekte elektriciteit via elektrolyse te splitsen.
Natuurlijke waterstof werkt anders. Deze waterstof ontstaat door geologische processen in de aardkorst en wordt daarom ook wel witte of geologische waterstof genoemd. Een belangrijke kandidaat is serpentinisatie, waarbij water reageert met ijzerrijke gesteenten. Daarbij wordt ijzer geoxideerd en kan waterstof ontstaan.
Lang werd aangenomen dat zulke waterstof nauwelijks bruikbaar zou zijn als energiebron. Waterstofmoleculen zijn klein en mobiel, waardoor onderzoekers verwachtten dat het gas gemakkelijk uit ondergrondse reservoirs zou ontsnappen. Ontdekkingen in onder meer Mali, Oman, Albanië, Australië en de Verenigde Staten hebben dat beeld de afgelopen jaren veranderd.
Nauwelijks methaan
De samenstelling van het Chinese gas geeft aanwijzingen over de oorsprong. Het bevat slechts 0,09 tot 0,20 procent methaan. Volgens de onderzoekers is dat te weinig om de grote hoeveelheid waterstof te verklaren vanuit normale afbraak van organisch materiaal of de thermische ontleding van methaan. Ook de ongeveer 2,1 procent stikstof lijkt niet simpelweg afkomstig van lucht die tijdens de bemonstering is binnengedrongen. De onderzoekers vermoeden dat deze stikstof afkomstig is uit processen diep in de aardkorst.
Dat wijst op een anorganische oorsprong. Een mogelijke waterstoffabriek bevindt zich diep onder het Sichuanbekken, waar water kan reageren met ijzerrijke gesteenten. De onderzoekers wijzen onder meer naar geserpentiniseerde peridotiet en andere gesteenten uit de nabijgelegen Shimian Miaowan ofiolietgordel. Ook ijzerrijk vulkanisch gesteente uit de Permperiode kan een rol spelen.
Breuken werken als snelweg
Minstens zo belangrijk is wat er daarna met de waterstof gebeurt. Het gebied wordt doorsneden door diepe geologische breuken. Die kunnen als transportkanalen fungeren, waardoor de gevormde waterstof relatief snel naar boven stroomt.
Dat zou mede verklaren waarom de concentratie zo hoog blijft. Als waterstof lange tijd diep onder de grond aanwezig is naast koolstofdioxide, kunnen Fischer-Tropschachtige reacties optreden waarbij waterstof wordt verbruikt en onder meer methaan ontstaat. De extreem lage hoeveelheid methaan in de Chinese monsters suggereert dat dit hier nauwelijks is gebeurd.
Een andere mogelijkheid is dat diep in de aardkorst voortdurend nieuwe waterstof wordt geproduceerd en de aanvoer groter is dan het verbruik. Tijdens de acht dagen durende metingen nam de gasstroom bij het onderzochte lek in ieder geval niet duidelijk af. Dat is interessant, maar nog lang geen bewijs voor een commercieel winbare voorraad.
Enorme theoretische voorraad
De belangstelling voor natuurlijke waterstof is de afgelopen jaren sterk toegenomen. Schattingen op basis van geologische modellen komen uit op ongeveer 5,6 miljoen megaton waterstof die wereldwijd in de ondergrond aanwezig zou kunnen zijn. Dat getal zegt weinig over hoeveel daarvan daadwerkelijk gevonden en economisch gewonnen kan worden.
Het potentieel is niettemin groot. Volgens eerdere berekeningen zou het winnen van slechts 2 procent van de geschatte wereldwijde voorraad een hoeveelheid energie opleveren die ongeveer twee keer zo groot is als de energie inhoud van alle bewezen aardgasreserves ter wereld.
De ontdekking bij Chengdu betekent nog niet dat China plotseling over een enorm waterstofveld beschikt. Voorlopig gaat het om een natuurlijke gaslekkage met een uitzonderlijk hoge waterstofconcentratie. De volgende stap is daarom bepalen waar het gas precies ontstaat, hoe het door de ondergrond beweegt en of zich reservoirs bevinden waarin voldoende waterstof kan worden gewonnen.
De Chinese onderzoekers willen daarvoor de diepe brongesteenten beter in kaart brengen, breuksystemen onderzoeken en met isotopenanalyses de herkomst en vormingssnelheid van de waterstof bepalen. Ook willen ze in de omgeving de hoeveelheid waterstof in bodemgas meten. Daarmee moet duidelijk worden of de vondst bij Chengdu vooral een geologische bijzonderheid is, of de zichtbare aanwijzing voor een veel groter waterstofsysteem.
