看完这篇,你能学到这些:
- 大家都觉得,地球上的白氢(就是天然气那种自然形态)浓度够高,能供人类用上17万年。
- 一项新研究测量了加拿大盾地钻孔里冒出来的氢气,看这气体咋攒起来的、都堆在哪儿。
- 挖出天然氢储备,不光能搞出一种靠谱的新绿色能源,还能把那些靠氢气的行业给弄干净。
氢气这玩意儿,颜色可多了。
虽说氢气本身没味儿也没色儿,但科学和工业专家搞了个颜色标度,好一眼看出氢气是咋造出来的。比如说,棕氢和灰氢占了地球上生产氢气的绝大多数。可惜啊,这不是啥好事儿,因为造这两种氢得分别用煤和甲烷,弄出来的氢根本算不上清洁能源。再干净点儿的是蓝氢,把温室气体埋到地底下。还有更牛的绿氢,纯粹用可再生能源弄出来。麻省理工学院说了,美国造的氢气里,绿氢连百分之一都不到。
然而,还有第五种氢,而且可以说比用风能和太阳能造氢还要更胜一筹。白氢——有时也被称为“金氢”或“地质氢”——直接从地球里冒出来的,无需任何人工干预。根据2025年5月的一项研究,地球可能含有足够的白氢储量,足以支撑人类17万年的能源需求,但想找到这种氢,还得搞清楚它在地底下是怎么生成的,那可一点都不简单。
现在,一项由多伦多大学和渥太华大学科学家领导、发表在期刊《美国国家科学院院刊》上的新研究,详细描述了对一个名为加拿大地盾的地质构造的考察——就是前寒武纪基岩露出来的大陆地壳,差不多占了加拿大一半的国土,还含有地球上一些最古老的岩石。科学家首次直接测到氢气从这些岩石的钻孔里跑出来,速率约为每年0.008吨(约8公斤)。该研究除了估计这些钻孔中的气体将持续流出约十年外,还盯着气体是怎么攒起来的,画出了它集中在哪儿。
“这项研究的数据表明,我们脚下岩石中蕴藏着至关重要的未开发机遇,可以获取本土的、成本效益高的能源来源,”这项新研究的第一作者、同时也是2025年那项研究的合著者芭芭拉·舍伍德·罗拉尔在一份新闻声明中表示。“更重要的是,这为地方和区域工业中心提供了支持,并减少了这些中心对进口碳氢燃料的依赖。”
氢气常被看好为一项未来技术,最终将为汽车提供动力,并且(如果像日本这样的国家如愿以偿的话)整个社会体系都将依赖它。然而,与此同时,这种气体在生产氨(用于化肥)、石油精炼和炼钢中已发挥核心作用。因此,在我们努力迈向更绿色未来的过程中,寻找清洁的氢气来源可以极大地帮助改善这些本已污染严重的行业。白氢相对于绿氢的一个关键优势在于,它不需要任何能量来制造——无论清洁与否——因此生产成本要低得多。迄今为止,最大的挑战一直是找到具有开采价值的氢气富集区,并建设必要的基础设施以便经济地提取它。
舍伍德·洛拉说:“加拿大得天独厚,大片领土(尤其是加拿大地盾)正好有合适的岩石和矿物来生成这种天然氢。”但作者指出,类似的能产生氢气的岩石在世界各地都能找到。
白氢的另一个关键优势是,它天生就在现有矿区附近,因为生成它的岩石对于镍、铜和钻石矿床的形成也很关键。从理论上讲,这能帮着降低氢气生产设施、储存和运输的成本。
舍伍德·洛拉表示:“目前全球正争相提升氢的可获得性,以实现脱碳并削减现有氢经济的成本。我们现在对这种资源的经济价值有了更深入的了解,可以将其映射到全球已知及尚未发现的氢矿床。”
人类制造氢的方式污染严重,极大地制约了其作为真正绿色能源的潜力。但如果科学家和工程师能够找到一种方法来利用地球天然储备的这种无色却绚丽多彩的气体,人类或许能在应对气候变化的斗争中获得一个关键助力。
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