Science 2026年8月17日 MIT Technology Review 地质学家寻找埋藏的氢,发现它大多只是从现有洞中泄漏出来 地质学家正在寻找天然氢,但迄今为止他们找到的最好的只是现有矿中的一些泄漏——不过,这是一个开始。 0 0 分享 X / Twitter LinkedIn 复制链接 Image: MIT Technology Review 上世纪90年代,芭芭拉·舍伍德·洛拉深入安大略省北部的基德克里克矿,下降超过三公里,进入北美古老的地根。她的地球化学家团队发现了被困在地下超过十亿年的水,结果证明这是微生物的舒适栖息地,它们以水岩反应产生的氢为食。 几十年后,现在在多伦多大学的舍伍德·洛拉重新审视了那些氢数据,看看这个矿能否作为零碳燃料的来源。“如果我们能让一些聪明的头脑想办法把它连接起来并使用,那么我们就为这个新兴经济赢得了一胜,”她说。因为众所周知,唯一比发现古代微生物生命更好的事情就是想办法把它变成燃料。 氢燃料虽然前景广阔,但通常生产所需的能量比它包含的还要多,并且在此过程中产生大量温室气体排放。但“地质氢”——地下现成的氢——可能会改变这一局面。因此,全球范围内掀起了一股勘探热潮,像澳大利亚的HyTerra和比尔·盖茨支持的Koloma这样的初创公司在美国中西部寻找可能产生这种气体的古老海洋岩石。 美国地质调查局估计,地壳内产生了数万亿吨的氢;即使回收一小部分,也能满足全球几个世纪的氢需求。但到目前为止,还没有人发现具有商业可行性的储层。随着公司争夺位置,公开数据稀缺,但在基德克里克,舍伍德·洛拉和同事奥利弗·瓦尔采取了不同的方法:他们查看了自己从35个钻孔获得的长期数据,每个钻孔平均每年持续释放8公斤氢。推算到矿山的14,000个钻孔,每年约有140公吨气体从通风口流出而未被利用。 发表在《PNAS》上的这项研究虽然不是改变世界的数量,但可以为矿山的相当一部分运营提供动力——这是一个适度的本地示范,表明地质氢确实可以使用。法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学的地球化学家洛朗·特鲁什表示,基德克里克的结果增加了“越来越多的证据表明,天然氢的生成和迁移是真实的地质过程。”他的团队在2024年报告称,阿尔巴尼亚的布尔奇泽铬矿每年至少流出200公吨氢。他指出,挑战“不是证明天然氢存在,而是证明它能够以商业规模经济可靠地生产。” 但也许我们不需要母矿脉。研究人员还在探索刺激方法——向活性岩石注入水、热量或催化剂,以加速氢的产生。ARPA-E资助了十多个这样的项目,旨在将反应速度提高一万倍,这是刺激生产具有商业可行性的速度。 一个迹象表明这可能行得通,来自阿曼,一个团队钻了一口一公里深的钻孔,并注入了50,000立方米的水。几个月后重新打开井时,气体喷涌而出——90%是氢。“它冒着气泡,”南安普顿大学的地球科学家乔·香农在5月的欧洲地球科学联盟会议上告诉与会者。但她谨慎地指出,一个关键问题仍然存在:这些氢是通过刺激新产生的,还是本来就潜伏在那里?因为,一如既往,宇宙喜欢开一个实用的玩笑。