在堪薩斯州，氫氣冒險者們正在大舉下注，希望一夜暴富 - 彭博社

插圖：德里克·阿貝拉在堪薩斯州的一片寧靜草原上，新的淘金熱正在形成。在那裏，一些由比爾·蓋茨等人支持的初創公司正在地下尋找自然存在的氫氣，這是一種可以在不增加氣候變化的情況下產生能量的燃料。

如果能以大量找到它，將徹底改變能源轉型。但這場尋找是清潔能源的冒險，失敗的可能性真實存在——而且在全球需要經過驗證的減排技術的時刻，還增加了分散有限氣候風險投資的風險。

堪薩斯州坐落在一個地質奇觀之上：中大陸裂谷是一個十億年前形成的地下傷疤，當時北美開始從中間裂開然後停止。裂谷內富含鐵的岩石在水、壓力和熱量的作用下可以產生氫氣。而幾十年前該地區幾口舊石油勘探井留下的記錄顯示，這種氣體是——或者至少曾經是——存在的。

世界其他地方也提供了誘人的線索，暗示着宇宙中最輕元素的存在，搜索開始吸引資金。一家公司Koloma已經籌集了超過3億美元，包括比爾·蓋茨的突破能源風險投資。礦業巨頭福特斯丘有限公司最近花費2200萬美元購買了位於澳大利亞的HyTerra的40%股份，該公司是正在堪薩斯尋找氫氣的初創公司之一。根據BNEF的數據，總共有大約50家地質氫氣公司在運營，包括勘探者、設備製造商和資助研究的石油和天然氣巨頭。

自然存在的氫氣具有潛力，正如伍德麥肯齊分析師理查德·胡德所稱的“斯賓德爾頂時刻”，指的是1901年德克薩斯州的石油噴湧事件，這一事件幫助創造了現代世界。如果它以商業數量存在，從地下抽取氫氣將比用電從水中提取更便宜，並且比從天然氣中製造更清潔，後者是最常見的方法。

氫氣勘探者正在探索中部裂谷

地質使其成為氣體的潛在熱點。舊記錄顯示它曾經存在——或者至少曾經存在。

來源：美國地質調查局

“毫無疑問，這存在風險，”純波氫氣公司的聯合創始人布魯斯·納斯説，該公司在堪薩斯州的三個縣租賃了勘探地點。“但這是我們在美國需要追求的能源來源，因為製造氫氣是無法滿足需求的。”

最近，科學家們開始認真嘗試回答地球表面下有多少氫氣。

傑弗裏·埃利斯是這項工作的前沿。作為美國地質調查局（USGS）的研究地質學家，埃利斯花了二十年研究石油地球化學。大約五年前，埃利斯在聽説馬裏後轉向氫氣。

馬裏是地質氫氣探索的偉大起源故事，行業稱之為“白色氫氣”，有時稱之為“黃金”。在1980年代末，西非國家一個村莊的居民在鑽水時偶然發現了一口氣體口袋。由於不知道那是什麼，他們將其封住。幾十年後，工人們聽説了這一發現，並鑽了一口新井，希望能找到天然氣，結果卻發現幾乎是純氫氣。

埃利斯的團隊一直在全球範圍內對地下進行建模，借鑑石油和天然氣行業的工具和方法。

他的估計範圍很廣：保守估計從數十億噸到數萬億噸。埃利斯表示，即使是估計的氫氣的一小部分也能滿足數百年的需求。

他將幾種數量級的不確定性歸因於他和他的團隊所建立模型的性質，該模型基於對氫氣和更易理解的資源（如石油）的已知信息。對他來説——以及投資者和公司——的問題不是它是否存在，而是有多少氫氣是可獲取的，並且以大量、純淨的形式積累。唯一確定的方法就是開始鑽探。

“你必須在不確定性中運作，”科洛馬的首席商務官保羅·哈拉卡説。

為了最大化成功的機會，勘探者依賴於塵封檔案中的紙質記錄和提到意外氫氣發現的石油和天然氣文件。但他們也在使用技術，如複雜的 機器學習 來識別衞星圖像中的“仙女圈”。這些地球表面的圓形凹陷有時會釋放氫氣，並可能指向地下儲層。

維亞切斯拉夫·茲戈尼克是位於丹佛的自然氫能公司的聯合創始人和前首席執行官，該公司在2023年在內布拉斯加州的日內瓦附近進行勘探。在鑽探超過11,000英尺的深度後，他們發現了氫氣，儘管茲戈尼克拒絕透露具體數量。但他在今年離開公司，創辦了一家初創公司，為尋找氫氣礦藏的公司提供軟件。

“當出現淘金熱時，你就賣鏟子和鎬子，”Zgonnik説。

今天的大部分勘探活動發生在美國和澳大利亞，這不僅是因為有證據表明氫可能存在於地下，還因為這兩個國家的監管環境支持。在美國，土地所有者擁有勘探許可證的權利，而不是國家，這與其他國家政府控制的許可證可能導致的長時間延誤形成鮮明對比。

由於所有這些因素，許多冒險者集中在堪薩斯州和其他中大陸裂谷沿線的州。“這很昂貴，你不能隨便在地上挖隨機的洞，”風險投資公司Piva Capital的管理合夥人Mark Gudiksen説，該公司投資了Koloma。“所以你必須認真考慮使用所有行業技巧。”

南澳大利亞約克半島Gold Hydrogen的鑽井平台。圖片由Gold Hydrogen提供即使勘探者發現氫，其商業前景也高度不確定。可再生能源生產的綠色氫尚未普及的原因是其高成本。能源部設定了一個目標，希望氫生產商和勘探者將成本降低到每公斤1美元。這將釋放出一波對氫產業至關重要的需求，而該產業目前缺乏。

根據彭博新能源財經，目前全球每年使用約9400萬噸氫氣。該研究公司預測，為了使全球經濟在本世紀中葉實現淨零排放，氫氣的使用將緩慢上升，到2030年達到1.18億噸，然後進入快速增長期。根據BNEF的2024年新能量展望，全球使用量到2040年可能達到2.34億噸，到2050年達到3.9億噸。

“如果單位經濟可行，市場真的非常非常大，”彭博新能源財經技術與創新負責人馬克·達利説。但這有很大的“如果”。

一個關鍵的成本因素：純度。馬裏的一口井幾乎是100%純氫。但氫氣通常與其他氣體共存，包括氦氣。例如，澳大利亞公司Gold Hydrogen表示，它在2023年對南澳大利亞約克半島進行的初步鑽探測試中發現了氫氣以及高水平的氦氣，並正在努力鑽探其第一口新井。雖然氦氣是一種有價值的產品，但分離這兩種氣體會增加費用。

降低成本的最大複雜性之一是運輸，這涉及將氣體壓縮成液體並通過卡車運輸或通過地下管道移動。這兩者都很昂貴，而在管道的情況下，更接近於幻想而非現實。在高壓下，氫氣可能與鋼管反應，導致其變脆和開裂。

氫泄漏的潛在問題也是科學家和初創公司尚未妥善應對的一個問題。

能源部先進研究項目局（ARPA‑E）的項目主任道格拉斯·威克斯表示：“氫是一種非常活潑的氣體。它到處擴散。”他負責兩個地質氫研究項目。

達利表示，在100公里半徑內運輸氫在經濟上是合理的。他指出，籌集足夠的資金來建設管道需要證據證明其運輸的資源將在20到40年內存在。

許多在堪薩斯州和內布拉斯加州探索的初創公司可以通過在當地銷售來克服運輸問題。這兩個州是主要的農業生產州，公司將農民視為最大的潛在客户。在該地區發現的氫可以轉化為氨，氨廣泛用於製造肥料。

“我們絕對有可能失去所有的錢。”

無數未知並沒有阻止冒險者。他們也沒有阻止風險投資家和大型企業投資者進行大規模投資。

該行業最大的支持者之一也是突破能源風險投資中最有影響力的氣候科技投資者之一。

該公司的技術負責人埃裏克·圖恩在6月的突破能源峯會上表示：“地質氫的發現可能是我們這一生中，甚至是我們孩子一生中最重要的事件之一。它提供了無限零碳反應化學能的可能性。”

這就是該公司參與Koloma 2.45億美元B輪融資的部分原因，使其成為氫能前沿最大的初創公司之一。儘管如此，投資者承認，這個領域仍然存在許多未解之謎，足以讓許多人猶豫不決。

如果Koloma成功，“這將改變氫氣的成本結構，”Gudiksen説。但他也發出了警告：“我們絕對有可能會失去所有的錢。”