白氫成為全球清潔能源競賽中的一匹黑馬

根據(jù)最近在法國、美國及其他地區(qū)的發(fā)現(xiàn)，白氫的爆發(fā)可能即將到來。然而，開發(fā)商仍不確定開發(fā)白氫資源的成本，以及獲取儲量的技術(shù)挑戰(zhàn)，使得前景充滿不確定性。

與其他低碳氫氣形式，如藍氫和綠氫不同，白氫是天然存在的。地質(zhì)氫氣，通常被稱為天然氫或白氫，是在地下水與富含鐵的巖石接觸時，經(jīng)過蛇紋石化過程自然生成的。氫氣非常輕，通常通過多孔巖石和裂縫滲透，最終上升到大氣中。然而，在某些情況下，氫氣可能被低滲透性的巖層困住，允許氣體積聚。

如果研究人員能夠更好地理解天然氫氣的積累方式和地點，他們可能能夠開發(fā)這一資源，為全球提供替代的清潔氫氣供應(yīng)。2024年美國地質(zhì)調(diào)查局的一項研究表明，地下可能有多達1億至10萬億噸的氫氣儲量。

隨著全球各地的公司爭相生產(chǎn)或獲取各種低碳能源，白氫可能是研究人員一直期待的天然資源，能夠為全球不同地區(qū)提供清潔能源。根據(jù)研究和咨詢公司W(wǎng)ood Mackenzie的估算，到2050年，全球?qū)Φ吞細錃獾男枨箢A(yù)計將從目前的每年100萬噸（Mtpa）增長到近2億噸。

生產(chǎn)綠氫的成本極高，通常在每千克6到12美元之間，這使得許多公司不愿生產(chǎn)綠氫，反而選擇生產(chǎn)藍氫或灰氫，后者使用天然氣而非可再生能源作為原料。如果研究人員能夠確定如何以及在哪里開采白氫，它可能為綠氫提供一種清潔且成本較低的替代品。預(yù)計如果從靠近終端用戶的儲層大規(guī)模生產(chǎn)白氫，成本可能低于1美元/千克。

目前，唯一的白氫項目是位于馬里Bourakébougou地區(qū)的白氫田，該項目為一個小村莊提供電力。目前，只有少數(shù)公司在投資白氫生產(chǎn)，因為對如何以及在哪里開發(fā)這種資源知之甚少。然而，行業(yè)中對這一領(lǐng)域的興趣正在慢慢增長，法國和美國都有項目正在啟動。

2023年5月，在法國，一組科學(xué)家在探索洛林地區(qū)的廢棄礦井時發(fā)現(xiàn)了白氫儲量。今年在附近的摩澤爾地區(qū)進一步勘探，發(fā)現(xiàn)了額外的儲量，總量約為9200萬噸，價值大約為920億美元。

2024年2月，地質(zhì)研究公司Mantle8獲得融資，測試一項創(chuàng)新技術(shù)，該技術(shù)利用地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)和地球化學(xué)數(shù)據(jù)與傳感器，生成地球地幔的4D圖像，以理解白氫儲層的位置，并監(jiān)測這些儲層中的氫氣量。該公司計劃于2028年開始在法國西南部進行勘探鉆探。

與此同時，美國俄克拉荷馬州立大學(xué)的研究人員獲得了2.5萬美元的資助，用于探索該州的白氫儲量。化學(xué)工程學(xué)院的研究團隊將在一個計劃持續(xù)到2026年7月的項目中，調(diào)查多個地區(qū)的天然氫氣儲量。

該項目的負(fù)責(zé)人、石油工程教授普雷姆·比基納表示：“俄克拉荷馬州具有成為天然氫氣開發(fā)領(lǐng)導(dǎo)者的特殊優(yōu)勢，因為該州地下資源潛力巨大，地面基礎(chǔ)設(shè)施已就緒，是美國第五大原油生產(chǎn)州，已有基礎(chǔ)設(shè)施可以改造用于白氫生產(chǎn)。”

國際能源署白氫專家小組的法國外籍地球化學(xué)家埃里克·戈舍表示：“發(fā)現(xiàn)一個商業(yè)可行的白氫儲層可能會激發(fā)新一輪的勘探熱潮。”

戈舍表示：“希望在接下來的三四年內(nèi)取得重大突破。我的夢想是，這種天然氫氣可以發(fā)揮作用，或許就像過去石油發(fā)揮的作用一樣。”

然而，鑒于白氫的可回收性仍存在重大不確定性，戈舍建議，對于天然氫氣在全球綠色轉(zhuǎn)型中的角色應(yīng)保持謹(jǐn)慎態(tài)度。

雖然圍繞白氫儲層的潛在開發(fā)，提供了一種替代的、更便宜的清潔能源供應(yīng)的高期望，但開發(fā)天然氫資源仍面臨重大挑戰(zhàn)，關(guān)于氫氣是如何形成以及如何有效開發(fā)的了解仍然較少。盡管一次重大發(fā)現(xiàn)可能提供商業(yè)化生產(chǎn)的潛力，但要真正理解這個行業(yè)，仍需要大量的研究和開發(fā)工作。

（全球氫能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合）