地下氫氣或可大幅推動綠色能源發展，但科學家首先需要找到它——《華爾街日報》

從澳大利亞到比利牛斯山脈，地質學家們正在尋找地下氫氣，並預測一場地下的能源繁榮將在幾年內到來。

能源專家表示，與需要電力生產的工業制氫方法不同，所謂的地質氫氣是由地下深處的自然過程產生的。地下氫氣是地殼中富含鐵的礦物與地表滲透水發生化學反應的結果。

產生的氫氣可以通過傳統鑽探方法提取。鑽探公司和地質學家稱，他們已在澳大利亞、北卡羅來納州和巴西被稱為“仙女圈”的奇特圓形地表特徵處，或從被稱為大洋中脊的地球裂縫中，發現了地下氫氣從舊氣井滲出或冒出的跡象。

“地球利用壓力和温度為你完成生產，”德克薩斯大學奧斯汀分校能源資源教授邁克爾·韋伯説。地下氫氣“是一種廉價、清潔、豐富的資源，將對全球經濟和氣候變化產生顛覆性影響。因此這非常令人興奮。”

然而，參與氫氣勘探的地質學家和能源公司表示，要找到足夠數量的氫氣並將其運輸到可商業利用的地方仍需付出努力。韋伯指出，氫是一種高活性元素，會腐蝕金屬，與其他燃料相比，通過現有天然氣管道、卡車或船舶運輸更為困難。

根據美國能源部的説法，氫作為一種燃料具有潛在價值，因為氫燃燒僅產生熱量和水，不像化石燃料燃燒會產生温室氣體。

當與燃料電池結合使用時，氫有潛力為電網供電、運營工廠、為家庭供暖以及推動車輛。目前，氫最常用於石油精煉和肥料生產。預計這種清潔燃燒的氣體將在減少鋼鐵和化工等重工業的碳足跡方面發揮核心作用。然而，目前大多數氫的生產需要使用化石燃料。與分析師認為未來需要的水平相比，目前低排放氫生產方法的規模還很小。

國際能源署表示，為了讓社會在2050年之前實現淨零碳排放，到2030年，低排放氫的生產需要從目前的略高於9000萬噸增加到約1.8億噸。

儘管可能存在一些障礙，但美國政府和能源公司持樂觀態度，並且有越來越多的納税人資金和私人投資追逐氫能。

拜登總統的基礎設施法案為氫能撥款95億美元，其中包括80億美元用於“氫能中心”，這些中心將使用氫能生產能源，並在全國範圍內運行各種工業流程。2022年的《通脹削減法案》通過新的税收抵免補貼清潔氫的使用，並增加了用於製造氫的碳封存現有税收抵免的價值。

這些税收抵免或資助機會都不會對地下氫氣的勘探或生產帶來益處。不過，據美國能源部發言人表示，該部門目前正在評估其潛力。

目前生產氫氣的工業設施採用兩種方法之一。第一種稱為電解法，利用電力將水分解為氫氣和氧氣。如果電解所用的能源來自太陽能或風能等可再生資源，最終產品可被標記為“綠色氫氣”。

氫氣也可以通過化石燃料能源產生，這一過程稱為“藍色氫氣”，但除非在生產過程中釋放的温室氣體被捕獲並儲存，否則它不被視為清潔能源。

希望跳過工業生產環節的公司轉而尋求鑽探地下氫氣。

在法國西南部，法國能源服務公司Engie的地質學家們部署了一個小型遠程操作傳感器網絡，用於嗅探斷層帶等有利地質位置周圍地面釋放的氣體，以檢測滲出的氫氣痕跡。

“有許多為石油、天然氣或水鑽探的井中發現了氫氣，”Engie的氫氣專家Olivier Lhote説道。

在檢測到地質特徵釋放的氫氣或從舊井中確認氫氣存在後，下一步是獲取該地區的礦產開採權，然後進行地震測試以確定氫氣可能存在於地表下的深度。

洛特不願透露這個前景廣闊的礦藏具體位於法國西南角的哪個位置，只是表示“那裏已經有競爭了”。

事實上，據西班牙公司Helios Aragón的首席執行官伊恩·門羅稱，該公司已在西班牙蒙松地區發現了一個儲量達110萬噸的氫礦，並計劃於2024年開始鑽探。

羅伯·斯特林對自己尋找氫礦的地點同樣含糊其辭。這位丹佛油氣公司Confluence Resources的地球科學高級副總裁表示，其團隊在科羅拉多、猶他、新墨西哥和亞利桑那四州交界的四角地區發現了一處可能具有商業開發價值的礦點。

“我們不是上市公司，相關信息不會公佈在官網上，”斯特林説，“但沒錯，我們正在推進這個項目。”

丹佛油氣公司Confluence Resources在美國西南部發現了一處可能具備商業開發價值的氫礦。圖片來源：羅伯特·斯特林/Confluence Resources斯特林表示，Confluence正在尋找可能與氦氣共生於地下礦牀中的氫礦資源。氦氣在醫療、火箭燃料罐清洗和計算機芯片製造等領域具有廣泛商業用途。

“我們將利用氫氣為項目區域附近的電網發電，”斯特林説，“這樣就能就地利用氫氣，將其轉化為更易運輸的能源產品。”

與開採石油和天然氣類似，開發地下氫能的公司需向土地所有者租賃鑽探場地並獲取礦物權，這些權利因州而異。不同於石油或天然氣，氫氣不會用有毒化學物質污染水道或環境，但其具有易燃危險性。

據丹佛公司Natural Hydrogen Energy首席執行官維亞切斯拉夫·茲貢尼克透露，在內布拉斯加州日內瓦市，該公司已在玉米田中央鑽探了一口深達11,287英尺的試驗井，正準備提取商業用氫。

Natural Hydrogen Energy在內布拉斯加州日內瓦市鑽井基地的特寫。圖片來源：Natural Hydrogen Energy茲貢尼克表示：“每個大陸都可能藴藏氫氣資源，我認為我們正處於探索的初始階段。近期會有更多氫氣發現，因為過去根本無人主動尋找。”

五月底，Natural Hydrogen的澳大利亞合資夥伴HyTerra宣佈，計劃追加融資160萬美元[250萬澳元]，用於勘探內布拉斯加項目及堪薩斯州東北部7,500英畝租地的氫氣與氦氣資源——該區域在舊油氣勘探井中已觀測到氫氣存在。

聯繫作者埃裏克·尼勒請致信：[email protected]

出現在2023年6月8日的印刷版中，標題為《尋找地下氫》。