מימן מכדור הארץ: המירוץ למציאת דלק נקי מתחת לרגלינו.

מפיצוצים מקריים ועד קדחת סטרטיגרפית.

מימן הוא היסוד הנפוץ ביותר ביקום, והוא נוצר באופן טבעי בתוך כדור הארץ כאשר מינרלים עשירים בברזל מגיבים עם מים - תהליך גיאוכימי הנקרא סרפנטיניזציה.

במשך עשרות שנים, רוב הגיאולוגים האמינו שגם אם מימן יופק בדרך זו, המולקולות הזעירות שלו ייפלטו במהירות דרך סדקים בסלע, מה שיגרום לבלתי אפשרי לצבור אותו לעתודות ניתנות לניצול.

תפיסה זו החלה להשתנות בשנת 1987, כאשר חופרים במאלי פגעו בכיס של גז מימן טבעי, וגרמו לפיצוץ עוצמתי מספיק כדי לפוצץ סיגריה משפתיו של מישהו שעמד בקרבת מקום. באר מקרית זו נוצלה מאוחר יותר לייצור חשמל עבור כפר שלם.

משם, התמונה התבהרה בהדרגה. בתחילת שנות ה-2020, מדענים החלו לפרסם מחקרים שהעריכו כי עתודות מימן גיאולוגיות תת-קרקעיות יוכלו לספק את צורכי האנרגיה של העולם במשך מאות שנים.

אתר קידוחי חיפוש מימן המופעל על ידי חברת Vema Hydrogen בקנדה. צילום: Vema Hydrogen.

בינואר 2025, פרסם המכון הגיאולוגי של ארה"ב (USGS) את מפת הסיכויים הגיאולוגית הראשונה למימן המכסה את כל ארצות הברית היבשתית - אבן דרך המסמנת את המעבר מתאוריה לשטח.

מפה זו אינה מאשרת עתודות הניתנות להפקה, אך מספקת את הבסיס המדעי השיטתי הראשון לחברות להתחיל לתכנן קידוחי גילוי. האזורים המבטיחים ביותר כוללים את מרכז ארצות הברית היבשתית ואת חוף קליפורניה המרכזי.

רק לפני מספר שבועות, במאי 2026, פרסמו מדענים מאוניברסיטת טורונטו בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences כי שכבות סלע עתיקות עמוק מתחת לקנדה משחררות באופן טבעי מימן - ראיות חדשות לכך שכדור הארץ עשוי להכיל מקור עצום ובלתי מנוצל של אנרגיה נקייה.

הריכוזים הגבוהים ביותר של מימן נמצאים בצפון אונטריו, קוויבק, נונאווט והטריטוריות הצפון-מערביות - במקביל לאזורים העשירים בניקל, נחושת ויהלומים של קנדה.

שני נתיבים, יעד אחד

עסקים ניגשים לבעיה זו באמצעות שתי אסטרטגיות מקבילות.

האסטרטגיה הראשונה כוללת חיפוש אחר כיסי מימן קיימים מתחת לאדמה, בדומה לחיפושי נפט וגז. החברה המובילה והמושקעת ביותר כיום היא קולומה, שבסיסה בדנוור, קולורדו.

חברת קולומה, שנוסדה בשנת 2021 וקיבלה מימון של למעלה מ-400 מיליון דולר ממשקיעים, כולל אמזון, יונייטד איירליינס ו-Breakthrough Energy Ventures של ביל גייטס, השלימה שלוש בארות ניסוי באיווה וקודחת רביעית, המתמקדת באזור וינסנט דום במחוז וובסטר - שם תיעד סוכנות הידיעות האמריקאית (USGS) ריכוזי מימן גבוהים בשנות ה-70 וה-80. יתר על כן, החברה גם פורסת את בארות הניסוי הראשונות שלה במחוז קניון, איידהו, המכוונות לתצורות בזלת עשירות בברזל ליד העיירה נוטוס.

חברת HyTerra, חברה אוסטרלית, מחפשת בו זמנית מימן והליום בקנזס ובנברסקה. עם זאת, המציאות הגיאולוגית תמיד מורכבת יותר ממודלים: חברות מוצאות מימן בבארות בשלב מוקדם, אך זקוקות לזמן נוסף כדי להעריך האם הגז יכול לזרום בקצב גבוה מספיק להפקה מסחרית. זוהי בעיה מוכרת מימי חיפושי הנפט הראשונים - קידוח בארות רבות לפני מציאת מעיין.

האסטרטגיה השנייה, הנועזת יותר, היא לעודד באופן יזום את התהליך מתחת לאדמה, ולא לחכות שהטבע ייצור מימן. זוהי הגישה בה נוקטת חברת הסטארט-אפ Vema Hydrogen מקוויבק, קנדה.

במכרות ת'טפורד – שהיו בעבר "בירת האסבסט" בעולם לפני שנסגרו המכרות עקב חששות בריאותיים – קדחה חברת וומה שתי בארות ניסיון, כל אחת בעומק של יותר מ-300 מטרים, לתוך שכבת אופיוליט שנוצרה לפני למעלה מ-400 מיליון שנה. המטרה הייתה לשאוב מים מטוהרים לתוך שכבות הסלע העשירות בברזל כדי להאיץ את תהליך הסרפנטיניזציה, ובכך ליצור מימן באופן מלאכותי ללא פליטות.

פייר לוין, מנכ"ל וומה, מדמה את התהליך ל"נוסחה סודית" שעברה שיפורים במשך שנים של ניסויים במעבדה: השילוב המדויק של טמפרטורה, לחץ, זרזים והמאפיינים של כל סוג סלע. וומה שואפת להתחיל בייצור בקנה מידה גדול בשנת 2028, מתוך שאיפה להוריד את עלות המימן מתחת לזו של מימן המופק מדלקים מאובנים.

פוטנציאל גדול, אך גם אתגרים משמעותיים.

המשיכה הגדולה ביותר עבור הון סיכון, למרות הסיכונים, לחקור את פנים כדור הארץ כדי למצוא מימן היא המחיר המהפכני. על פי חישובים של משרד האנרגיה האמריקאי, כל קילוגרם של מימן גיאותרמי יכול להיות מיוצר בפחות מדולר אחד לק"ג - זול יותר ממימן מגז טבעי ורק שישית מעלותו של מימן "ירוק" ממקורות אנרגיה מתחדשים נוכחיים.

עם זאת, פוטנציאל גדול אינו אומר דרך חלקה. מומחים עצמאיים מפרטים שורה של סיכונים טכניים: מימן עלול לדלוף דרך סדקים בסלע לפני שהוא נאסף; מיקרואורגניזמים החיים מתחת לאדמה עלולים לצרוך את המימן רגע לפני שהוא נשאב; שאיבת מים לתוך הסלע עלולה לגרום להתנפחות של שכבות גיאולוגיות, מה שמוביל לעיוות פני השטח או אפילו לרעידות אדמה קלות. בגישת חיפוש משקעים טבעיים, האתגר הוא שאין דרך לדעת בוודאות מה נמצא מתחת לפני השטח מלבד קידוח - שלעתים קרובות יקר ויכול להיכשל.

מחסום נוסף, מערכתי יותר, הוא שחלק ניכר מהנתונים הגיאולוגיים הטובים ביותר נמצאים בידי חברות פרטיות שרוצות לשמור אותם בסוד, מה שעלול להאט את כל תהליך הגילוי . ג'פרי אליס, גיאוכימאי ב-USGS, הצהיר בכנות: אם רוצים להאיץ את ההתקדמות, הצדדים צריכים לשתף נתונים זה עם זה. אחרת, בקצב הנוכחי, ייקח עשרות שנים להעריך את הפוטנציאל האמיתי של מקור אנרגיה זה.

רשויות בכל הרמות בארה"ב מתחילות להכיר בחשיבות הנושא. מושל מישיגן הורה לסוכנויות ממשלתיות לחקור גיאומימן ולזהות חסמים לפיתוח. חיל האוויר האמריקאי בוחן את האפשרות להשתמש בגיאומימן כמקור אנרגיה לבסיסיו. עם זאת, התעשייה טרם קיבלה מימון פדרלי משמעותי, בעוד שערוצים אחרים לייצור מימן נקי קיבלו מיליארדי דולרים.

האתגר משתרע מעבר לחילוץ. מימן ידוע לשמצה כקשה להובלה ולאחסנה, כלומר כל מרבץ מימן גיאולוגי צריך להיצרוך קרוב ככל האפשר למקור. מספר אפשרויות נשקלות: המרת מימן למתנול נוזלי עבור ספינות - פלח של תעשיית התחבורה הנמצא תחת לחץ עצום להפחית פליטות אך אינו מסוגל לפעול על סוללות; שימוש בו לייצור דלק בר-קיימא לתעופה; או אספקתו למפעלי פלדה מקומיים, מפעלי דשנים או מרכזי נתונים.

תחנת תדלוק מימן בוורשה, פולין. צילום: וודנספרווי

התרחיש השאפתני ביותר, על פי פייר לוין, הוא להשתמש בגיאהידרוגן כדי לסנתז סוג של מתאן מלאכותי שיכול להחליף לחלוטין גז טבעי למטרות תעשייה וחימום - תחליף בקנה מידה של עשרות מיליוני טונות בשנה. זהו עדיין סיכוי רחוק, אך ניסויים המתנהלים מתחת לאדמה בקוויבק, איווה, קנזס, איידהו ואורגון צוברים ראיות מדי יום.

אלכסיס טמפלטון, פרופסור לגיאוכימיה באוניברסיטת קולורדו בבולדר, החוקר הנדסת מימן בעומאן - ביתו של האופיוליט הגדול בעולם - מסכם: לפני שנתיים, כל זה היה תיאורטי ביותר; כיום, השאלה אינה עוד האם ניתן לייצר מימן מתחת לאדמה, אלא האם ניתן לעשות זאת בעלות נמוכה מספיק כדי להיות תחרותי בשוק.

זוהי בדיוק השאלה שכולם בתעשיית הכרייה ממהרים לענות עליה.