氫能是未來清潔燃料之一，也是當下清潔能源產(chǎn)業(yè)體系的核心部分。近些年來，在氫的大家族中，有這樣一種氫橫空出世，燃起了人們對未來清潔能源產(chǎn)業(yè)的巨大希望，這就是白氫。
近期，在法國北部洛林地區(qū)一個老煤礦的礦床下面，發(fā)現(xiàn)了一個潛在的天然白氫礦床，該礦床可能含有600萬至2.5億噸氫，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的此類礦藏之一。
美國地質調查局地球化學家杰弗里·埃利斯估計：地球表面下可能潛藏著數(shù)百億噸的白氫，這使目前每年生產(chǎn)的1億噸氫(主要來自化石燃料)相形見絀。
雖然，這數(shù)百億噸白氫大部分幾乎可以肯定是非常小的積聚，或者離岸很遠，或者太深，但是，只要能找到并提取1%，就能在200年內提供5億噸氫氣。
法國的洛林礦池發(fā)現(xiàn)高純度白氫
白氫的問世
眾所周知，航空、運輸和鋼鐵等領域，都需要消耗巨大的能源，要滿足它們對清潔能源的需求，僅憑太陽能和風能是幾乎不可能的。
雖然氫是宇宙中含量最多的元素，但它基本上要與其他分子結合在一起方能發(fā)揮成效，例如，水分子(H2O)。但目前商業(yè)氫氣的生產(chǎn)，離不開化石燃料驅動的高能耗工藝，而且在這一過程中還會排放大量二氧化碳，因此在實施“雙碳”目標中受到很大限制。
從氣候角度來看，最有前途的是使用可再生能源電解水制成的綠氫。顧名思義，綠氫最環(huán)保，但目前的情況是，綠氫的價格昂貴且產(chǎn)量較少，因此大規(guī)模使用任重而道遠。
那么，什么是白氫呢?它與通過可再生能源獲得的氫或從碳氫化合物中提取的氫有何不同?
白氫也被稱為“天然”、“黃金”或“地質”氫，是在地殼中天然生成或存在的。它是一種潛在的、豐富的、尚未開發(fā)的清潔能源。近幾年來，人們對白氫的興趣越來越大。
白氫是怎么形成的呢?目前初步解釋是，地下的鐵礦物具有分離水分子中的氧和氫的能力。在非常深的地質層中，沒有氧氣。因此，探索得越深，找到純度高的氫的機會就越大。
示意圖顯示了天然氫如何在山麓的蓋巖下積累(來源：Helios Aragón)
與其他類型的氫相比，白氫有三個主要優(yōu)點。
首先，它是一種不排放二氧化碳的氫氣。其次，它也不需要大量的可再生能源來通過水電解來生產(chǎn)。第三個優(yōu)點是它來自自然的地質和化學現(xiàn)象，因此能夠以低成本無休止地開采。這種以氣體形式存在的氫所含的能量是石油的三倍。
在這一背景下，業(yè)界普遍認為：白氫是最干凈且相對具有成本效益的可再生氫，有望重塑能源格局并掀起新一輪綠色革命。
悄然拉開帷幕的新競爭
隨著人們對白氫的認識逐漸加深，全球各國競相參與到白氫的探索中。除了法國之外，包括馬里、美國、俄羅斯、澳大利亞、阿曼及東歐等國家地區(qū)，都發(fā)現(xiàn)了白氫礦床。
其中，馬里是目前世界上唯一一個正在開采白氫的國家，開采井位于首都巴馬科西北約60公里處。根據(jù)馬里井估算，白氫生產(chǎn)成本約為每千克1美元，而綠氫生產(chǎn)成本約為每千克6美元。不過，如果大量礦藏需要更深鉆探，白氫開發(fā)成本可能會上升。
目前，總部位于美國丹佛的一家白氫初創(chuàng)公司科拉瑪已獲得了9100萬美元的投資，其中包括比爾·蓋茨創(chuàng)建的突破能源投資公司提供的資金。
另一家由地球化學家維亞切斯拉夫·茲岡尼克創(chuàng)立的天然氫能源公司，已于2019年在內布拉斯加州完成了一個氫氣勘探鉆孔，并計劃開發(fā)新的鉆井。這個項目，非常接近世界第一個商業(yè)化白氫。
氫在凈零排放中的作用
白氫能否成為安全清潔能源的關鍵?為什么它才剛剛被探索?
法國波城大學科學研究員、白氫專家伊莎貝爾·莫雷蒂表示：“現(xiàn)在的問題不是儲量，而是資金和技術。”由于各國都處于對于白氫開采的初級階段，因此，對于白氫開采將要面臨的問題以及需要的技術創(chuàng)新手段，仍要在開發(fā)中不斷摸索。值得一提的是，目前在中國境內尚未有白氫的發(fā)現(xiàn)。
埋藏于地殼下的白氫能否滿足整個地球的能源需求?這個答案，也許在不久的未來就會揭曉
評論