白色石油问世 可满足全球数千年需求

LTN经济通 2025-03-06 16:17+-

美国地质调查局地质学家估计,地球可能藏着数百亿吨白氢,可满足全球数千年氢需求。 除了法国发现的白氢矿藏,之后在澳洲、美国、俄罗斯、西班牙和非洲等地也陆续发现了白氢的存在,显示这种能够在地下不断产生的天然的洁净能源,在地球上分布广泛且潜力巨大。

分析师表示,目前全球对于氢的需求量约为每年1亿吨,世界多国正积极投入白氢的勘探和开发,寻求能让白氢低成本开发,期望能在交通、工业和发电等领域的广泛应用,彻底改变清洁能源产业。

比尔盖茨曾形容,氢是洁净能源的瑞士刀。 倘若未来白氢能达到商业化,将成为比灰氢、蓝氢和绿氢更具经济竞争力的能源选择,对全球经济将产生深远影响。

市场预估,到2030年白氢产业价值达750亿美元,全球氢市场价值超过1200亿美元、年消费量达1亿吨。 高盛则认为,到2030年,市场将增长一倍多达2500亿美元,到2050年氢产业规模可望将破兆美元。

由于氢产业的未来具有可期待性,法国政府已批准多个氢勘探申请,计划在未来数年内开展深入的勘探和开采工作,欧盟已将天然氢纳入战略性关键资源,资助研究项目(如HyAfrica),美国能源部也启动探勘计划,关注美国中西部地质结构,西非国家也希望通过白氢开发推动能源自主。

LTN经济通》白色石油问世 翻转能源产业

根据美国能源部高级研究计划能源署发布的1份天然氢拨款资助公告指出,勘探者的目标应该是寻找1000万吨以上的氢矿。

市场上也有大批投资者入市参与。 据了解,目前澳洲的新创公司Gold Hydrogen和H2EX已获得多份天然氢勘探许可,计划在约克半岛等地区进行试钻和勘探。 至于美国也有多家初创公司正在进行白氢的勘探和开发,包括Koloma和HyTerra。 其中,Koloma获得了比尔盖茨约9100万美元投资,用于在美国中部大裂谷系统开采白氢。

能源脱碳新解方

全球积极从自然资源中持续获取的再生能源(renewable energy)除了从太阳能、风能、水力发电、地热能获取,近年瞄准储存于山脉间的氢气,倘若未来能大量开采,有机会成为地球暖化危机下的新解方。

2023年5月法国能源公司(Francaise de l'Energie,FDE)在法国东北的洛林地区检查废弃矿井的沼气风险时,无意中发现大量的天然氢矿藏,也被称为白氢,又称“天然氢”(Natural Hydrogen)或“地质氢”(Geologic Hydrogen),可能以巨大储量存在于地壳之中。

法国地质专家预估,在法国发现的这一处氢气矿床,储量高达600万至2.5亿吨氢,这可能是欧洲至今发现的最大的天然氢矿,约足以为欧盟的脱碳目标做出重大贡献。

白氢受关注,是因为比石化燃料更具永续性,因此被视有机会替代化石燃料的潜力能源,市场及科学家们对天然氢矿藏的开采未来寄与厚望。 但特斯拉创办人马斯克却指出,氢的产生几乎都靠人工制造,并不会自然出现在地球上,所以不是只靠电解水产生,就是得靠裂化氢化物。

欧洲山脉蕴藏大量天然氢

世界上有煤田、油田、天然气田,但没有氢田。 氢和电一样,都是通过其它能源生产制造出来的,所以是二次能源。 长期以来,科学家普遍认为,分子结构最小的氢不可能存在于自然界中。

不过,随着多项发现,证实了其天然氢的确存在地球上。 例如,非洲马里共和国于1987年在布拉凯布古村钻探水井时,意外发现了高纯度的氢气流,至今已持续供应无碳电力超过11年。 这些发现颠覆了过去认为氢气仅能通过人工制造的观点,证明了地球上确实存在自然生成的白氢资源。

与天然气和电解制氢不同,存在于自然环境中的白氢,可透过许多方式产生,包括透过细菌转化有机物,或由于地壳的放射性导致水分子分裂产生氢,或者水与富含铁镁的岩石(如橄榄岩)在高温高压下反应,生成氢气,这个过程称为“蛇纹石化”。 这是目前市场认为,最有前途的大规模发电自然方法。

圣保罗大学和阿杜尔国家公园的研究员伊莎贝尔·莫雷蒂表示,地球的地壳和地幔中自然存在氢气,可以在几个地方找到,包括在大洋中脊、在蛇绿岩山脉中、在古代海洋岩石的残余物中,也可能在富含铁的岩石附近。

《CNN》报道,一组科学家使用计算机模型来模拟火星构造板块的运动,并确定存在产生白氢的合适条件的区域,发现庇里牛斯山脉和阿尔卑斯山等山脉是潜在的热点地区。

藏于地底3000米开采难度高

外媒指出,氢气可能在数百万年的漫长过程中产生。 当这些岩石在地球表面附近被发现时,它们可能会形成重要的富氢区,可能可用于钻探和大规模氢氧化氢生产。

据报道,为了到达地表,这些岩石在数百万年的时间里被“构造挖掘”了超过2900公里的地幔。 这个过程通过两个主要机制发生,包括大陆分裂(允许地幔上升)和山脉的形成(将地幔岩石推到地表)。

专家指出,当构造板块碰撞并形成山脉时,深层地幔岩被推到地球表面。 在这些岩石上升到地表的地方可以找到氢气的热点。

而科学家也以电脑模拟显示,山脉的寒冷环境加上水循环的增加,可能会产生更多的氢气,透过山脉形成而出现的岩石的氢容量,比透过大陆裂谷被推到地表的岩石的氢容量高出20倍。

尽管白氢资源丰富,但面临开采和利用等3个挑战,包括勘探技术、开采技术和基础设施等。 专家指出,目前市场对于地下白氢的形成机制和分布了解有限,也缺乏专门的勘探技术,主要是超过90%的氢存在于3000米深处,这使得提取变得困难,需要深入研究以确定其具体位置和储量。

此外,因为白氢易于逸散,比天然气更易燃,如果处理不当会引起火灾和爆炸。 因此,如何有效地开采和收集仍是技术难题,需要开发专门的设备和方法。 加上氢气的运输和存储需要特殊的管道和设施,目前的基础设施尚未完善,需进行大规模投资和建设。

白氢成本可降到1美元/公斤 远胜绿氢、灰氢、蓝氢

分析师指出,目前各种氢气中,最常见的是用化石燃料天然气制成的灰氢(天然气重整)。 蓝氢(碳捕捉技术)制造方法相同,但可捕获碳排放,绿氢(水电解)是利用清洁能源分解水产生。 顾名思义,绿氢最环保,但价格昂贵且产量较少。

其中,灰氢每公斤成本约1-2美元,但碳排放高。 蓝氢每公斤成本约2-3美元,但仍需化石燃料。 至于绿氢每公斤的成本约3-6美元,但受限于可再生能源供应。

专家认为,如果白氢能低成本开采,如页岩气革命的模式,其成本可能降至每公斤1美元以下、甚至更低,直接颠覆当前的氢能市场。

所谓的页岩气革命,就是自2007年以来,以美国页岩油气的开发生产技术突破为重心,结合液裂及水平钻井两项工程技术,开发极低渗透率与孔隙率的页岩层。 这两项技术结合,把传统着重于探勘风险的油气勘探产业,推展至近似于制造业的工厂化开发模式。

专家表示,地球能够通过主要与亚铁矿物氧化有关的化学反应,不断产生天然氢气。 由于生产相对稳定,甚至可以再生的,这让天然氢气成为比电解制氢便宜得多的资源。

举例来说,目前在世界上,唯一1个正在开采白氢的非洲马利,其一口氢气井的生产成本约为每公斤1美元,而绿氢的生产成本约为每公斤6美元。

巴黎政治学院(Science-Po Paris)教授、氢气专家米卡·梅尔德(Mikaa meed)指出,这将是世界上碳含量最低、价格最便宜的氢燃料。 等领域的广泛应用,推动相关产业的发展,创造新的经济增长点。

  • 最新评论
  • 求d三真

    我还发现太阳可以满足人类永久的能源需求

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  • Ronnie戎戎

    还是等等可控核聚变民用化吧

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  • kuul

    什么乱七八糟的,从没听说过有颜色的氢?还白氢,绿氢。

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