最近,未来学领域的一项新研究揭示了一个可能改变全球能源格局的重大发现:地下深处隐藏着一个巨大的氢气库。科学家们估计,这些岩石和地下储层中的氢气储量高达6.2万亿吨,是已知石油储量的261倍。

2024-12-29-image-6-j

这项研究由美国地质调查局的石油地球化学家杰弗里·埃利斯领导,并发表在《科学进展》期刊上。研究表明,如果能够利用这些氢气储量的一小部分,就能对全球能源的未来产生深远的影响。

埃利斯在接受LiveScience采访时表示:“研究中发现的氢气储量的2%,即1240亿吨,足以供应我们几百年达到净零碳排放所需的所有氢气。”这些氢气所蕴含的能量大约是全球已知天然气储量的两倍。

氢气作为一种清洁能源,用途广泛,从驱动交通工具到工业生产,再到发电,无所不包。随着全球对气候变化的应对措施日益加强,氢气预计将在能源供应中扮演越来越重要的角色,可能在未来某些领域的能源供应中占比高达30%。

这项研究还挑战了我们对氢气在地下行为的传统认识。埃利斯表示:“在我的职业生涯中,我们一直认为氢气虽然存在,但由于分子非常小,很容易通过岩石的微小孔隙和裂缝逃逸。”然而,最近在西非和阿尔巴尼亚铬矿发现的大量氢气储藏改变了这一观点。

为了估算全球氢气储量,埃利斯和他的同事萨拉·格尔曼开发了一个模型,考虑了地下氢气生成率、储层中可能的氢气量以及大气泄漏等过程中的损失。模型显示,可能的氢气储量范围从10亿吨到10万亿吨不等,其中6.2万亿吨是最可能的估计值。

尽管这些数据令人振奋,但埃利斯提醒说,由于深度或海上位置的原因,许多氢气可能无法获取。此外,一些储量可能太小,无法实现经济有效的开采。尽管如此,估计的储量规模表明,即使存在这些限制,也可能有足够的氢气可供开发。

与人工合成的“绿色”或“蓝色”氢气相比,天然氢气的一个主要优势在于其现成可用性。埃利斯解释说:“我们不需要担心存储问题,这是蓝色氢气或绿色氢气需要考虑的问题。你想要在电力便宜的时候制造它,然后你必须在某个地方储存它。而天然氢气,你只需要在需要时打开阀门,不需要时关闭即可。”

然而,这些氢气储量的确切位置仍然未知,这是研究人员面临的下一个挑战。埃利斯和他的团队正在努力确定地下氢气积累所需的地质标准,预计明年初将公布美国的相关结果。

尽管这一发现的潜力巨大,但一些专家持谨慎态度。伦敦大学学院的比尔·麦奎尔教授在接受BBC采访时表示,要大规模提取氢气以显著影响排放,需要“一个巨大的全球性倡议,而我们根本没有时间。”他还强调了需要广泛的支持基础设施,并质疑在风能和太阳能等可再生能源可用的情况下,是否有必要开发另一种有限资源。


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