Idrogeno dalla Terra: la corsa alla ricerca di un combustibile pulito sotto i nostri piedi.

Dalle esplosioni accidentali alla febbre stratigrafica.

L'idrogeno è l'elemento più abbondante nell'universo e si forma naturalmente all'interno della Terra quando i minerali ricchi di ferro reagiscono con l'acqua, un processo geochimico chiamato serpentinizzazione.

Per decenni, la maggior parte dei geologi ha creduto che, anche se l'idrogeno fosse stato prodotto in questo modo, le sue minuscole molecole sarebbero rapidamente fuoriuscite attraverso le fessure nella roccia, rendendo impossibile accumularlo in riserve sfruttabili.

Questa percezione iniziò a cambiare nel 1987, quando, in Mali, alcuni operai addetti alla perforazione di un pozzo trovarono una sacca di gas naturale a base di idrogeno, provocando un'esplosione così potente da far volare via una sigaretta dalle labbra di una persona che si trovava nelle vicinanze. Quel pozzo accidentale fu in seguito sfruttato per generare elettricità per un intero villaggio.

Da quel momento, il quadro si è gradualmente fatto più chiaro. All'inizio degli anni 2020, gli scienziati hanno iniziato a pubblicare studi che stimavano che le riserve geologiche sotterranee di idrogeno potessero soddisfare il fabbisogno energetico mondiale per centinaia di anni.

Un sito di perforazione per l'esplorazione dell'idrogeno gestito da Vema Hydrogen in Canada. Foto: Vema Hydrogen.

Nel gennaio 2025, l'U.S. Geological Survey (USGS) ha pubblicato la prima mappa geologica delle prospettive di idrogeno che copre l'intero territorio continentale degli Stati Uniti: una pietra miliare che segna il passaggio dalla teoria alla pratica sul campo.

Questa mappa non conferma le riserve recuperabili, ma fornisce la prima base scientifica sistematica per consentire alle aziende di iniziare a pianificare le perforazioni esplorative. Le aree più promettenti includono la parte centro-continentale degli Stati Uniti e la costa centrale della California.

Solo poche settimane fa, nel maggio 2026, gli scienziati dell'Università di Toronto hanno pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences uno studio in cui si affermava che antichi strati rocciosi in profondità sotto il territorio canadese rilasciano naturalmente idrogeno: una nuova prova che la Terra potrebbe contenere una vasta fonte di energia pulita ancora inesplorata.

Le concentrazioni più elevate di idrogeno si trovano nell'Ontario settentrionale, nel Quebec, nel Nunavut e nei Territori del Nord-Ovest, in coincidenza con le regioni canadesi ricche di nichel, rame e diamanti.

Due percorsi, una sola destinazione

Le aziende stanno affrontando questo problema con due strategie parallele.

La prima strategia prevede la ricerca di giacimenti di idrogeno preesistenti nel sottosuolo, analogamente all'esplorazione di petrolio e gas. L'azienda leader in questo settore, e quella che ha ricevuto i maggiori investimenti, è attualmente Koloma, con sede a Denver, in Colorado.

Fondata nel 2021 e avendo ricevuto oltre 400 milioni di dollari di finanziamenti da investitori tra cui Amazon, United Airlines e Breakthrough Energy Ventures di Bill Gates, Koloma ha completato tre pozzi esplorativi in Iowa e ne sta perforando un quarto, concentrandosi sull'area di Vincent Dome nella contea di Webster, dove l'USGS ha registrato elevate concentrazioni di idrogeno negli anni '70 e '80. Inoltre, la società sta anche installando i suoi primi pozzi di prova nella contea di Canyon, in Idaho, puntando a formazioni basaltiche ricche di ferro vicino alla città di Notus.

HyTerra, un'azienda australiana, sta cercando contemporaneamente idrogeno ed elio in Kansas e Nebraska. Tuttavia, la realtà geologica è sempre più complessa dei modelli: le aziende trovano idrogeno nei pozzi nelle prime fasi, ma hanno bisogno di più tempo per valutare se il gas può fluire a una velocità sufficiente per l'estrazione commerciale. Questo è un problema ben noto fin dai primi tempi dell'esplorazione petrolifera: perforare molti pozzi prima di trovare una sorgente.

La seconda strategia, più audace, consiste nello stimolare proattivamente il processo sotterraneo, senza attendere che la natura produca idrogeno. Questo è l'approccio adottato da Vema Hydrogen, una startup del Quebec, in Canada.

Presso le miniere di Thetford – un tempo la "capitale mondiale dell'amianto" prima della chiusura delle miniere a causa di problemi sanitari – Vema ha perforato due pozzi esplorativi, ciascuno profondo più di 300 metri, in uno strato ofiolitico formatosi oltre 400 milioni di anni fa. L'obiettivo era pompare acqua trattata negli strati rocciosi ricchi di ferro per accelerare la serpentinizzazione, creando così idrogeno artificialmente e senza emissioni.

Pierre Levin, CEO di Vema, paragona il processo a una "formula segreta" perfezionata attraverso anni di sperimentazione in laboratorio: la precisa combinazione di temperatura, pressione, catalizzatori e caratteristiche di ogni tipo di roccia. Vema punta ad avviare la produzione su larga scala nel 2028, con l'ambizione di ridurre il costo dell'idrogeno al di sotto di quello dell'idrogeno prodotto da combustibili fossili.

Grandi potenzialità, ma anche sfide significative.

Nonostante i rischi, il principale incentivo per i capitali di rischio a esplorare le profondità della Terra alla ricerca di idrogeno è il prezzo rivoluzionario. Secondo i calcoli del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, ogni chilogrammo di idrogeno geotermico potrebbe essere prodotto a meno di 1 dollaro/kg, un costo inferiore a quello dell'idrogeno ricavato dal gas naturale e pari a solo un sesto del costo dell'idrogeno "verde" prodotto dalle attuali fonti di energia rinnovabile.

Tuttavia, un grande potenziale non significa un percorso privo di ostacoli. Esperti indipendenti elencano una serie di rischi tecnici: l'idrogeno potrebbe fuoriuscire attraverso le fessure nella roccia prima di essere raccolto; i microrganismi che vivono nel sottosuolo potrebbero consumare l'idrogeno poco prima che venga pompato in superficie; l'iniezione di acqua nella roccia potrebbe causare il rigonfiamento degli strati geologici, con conseguenti deformazioni superficiali o persino lievi terremoti. Con un approccio di ricerca di giacimenti naturali, la difficoltà sta nel fatto che non c'è modo di sapere con certezza cosa si trovi sotto la superficie se non tramite perforazioni, che sono spesso costose e possono fallire.

Un altro ostacolo, di natura più sistemica, è rappresentato dal fatto che gran parte dei dati geologici più preziosi sono in mano a società private che desiderano mantenerli segreti, il che potrebbe rallentare l'intero processo di scoperta . Geoffrey Ellis, geochimico dell'USGS, ha affermato senza mezzi termini: se si vuole accelerare il progresso, le parti coinvolte devono condividere i dati. Altrimenti, al ritmo attuale, ci vorranno decenni per valutare il vero potenziale di questa fonte energetica.

Negli Stati Uniti, le autorità a tutti i livelli stanno iniziando a riconoscere l'importanza della questione. Il governatore del Michigan ha ordinato alle agenzie governative di studiare l'idrogeno geotermico e di individuare gli ostacoli al suo sviluppo. L'aeronautica militare statunitense sta valutando la possibilità di utilizzare l'idrogeno geotermico come fonte di energia per le proprie basi. Tuttavia, il settore non ha ancora ricevuto finanziamenti federali significativi, mentre altre vie per la produzione di idrogeno pulito hanno beneficiato di miliardi di dollari.

La sfida va oltre l'estrazione. L'idrogeno è notoriamente difficile da trasportare e immagazzinare, il che significa che qualsiasi giacimento geologico di idrogeno deve essere consumato il più vicino possibile alla fonte. Sono allo studio diverse opzioni: convertire l'idrogeno in metanolo liquido per le navi – un segmento dell'industria dei trasporti sottoposto a forti pressioni per ridurre le emissioni ma impossibilitato a funzionare a batterie; utilizzarlo per produrre carburante sostenibile per l'aviazione; oppure fornirlo alle acciaierie, agli impianti di fertilizzanti o ai centri dati locali.

Una stazione di rifornimento di idrogeno a Varsavia, in Polonia. Foto: Wodnesprawy

Lo scenario più ambizioso, secondo Pierre Levin, prevede l'utilizzo dell'idrogeno geotermico per sintetizzare una forma di metano artificiale in grado di sostituire completamente il gas naturale per scopi industriali e di riscaldamento, con una sostituzione su scala di decine di milioni di tonnellate all'anno. Si tratta ancora di una prospettiva lontana, ma gli esperimenti in corso nel sottosuolo di Quebec, Iowa, Kansas, Idaho e Oregon stanno raccogliendo quotidianamente prove a sostegno di questa ipotesi.

Alexis Templeton, professore di geochimica all'Università del Colorado Boulder, che sta conducendo ricerche sull'ingegneria dell'idrogeno in Oman, paese che ospita la più grande ofiolite del mondo, riassume così la situazione: due anni fa, tutto ciò era puramente teorico; oggi, la questione non è più se sia possibile produrre idrogeno nel sottosuolo, ma se si possa farlo a un costo sufficientemente basso da essere competitivo sul mercato.

È proprio questa la domanda a cui tutti nel settore minerario stanno cercando di dare una risposta in tutta fretta.