科学家成功从岩石中制取氢气

参考消息网报道 据英国《新科学家》周刊网站5月20日报道，我们或许能从地下深处的岩石中大规模制取氢气，同时封存二氧化碳。

美国得克萨斯大学奥斯汀校区的研究人员已通过实验室研究证实，该工艺适用于一种常见岩石。

研究团队成员欧尔绍尧·盖伦切尔说：“我们希望证明，我们能够以经济可行的方式制取氢气，同时封存二氧化碳。”她还提到，该过程甚至有望同步产出地热能。

氢气燃烧仅生成水，因此不会导致全球变暖。因此，氢能在实现净零排放目标中可发挥重要作用，例如助力化肥生产、钢铁制造等工业流程脱碳。

当前的问题是，几乎所有氢气都由化石燃料制取，这意味着生产过程会排放大量二氧化碳。避免这类排放的一种途径是利用风能或太阳能电解水，制取氢气与氧气。这已经开始在做了，但目前通过这种方式制取氢气的成本更高。

因此，近期各界对天然氢即地质氢的关注度急增。岩石中存在多种可生成氢气的地质过程，在适宜的条件下，这种气体可以像天然气一样聚集起来，并可用类似方式开采。这种氢能既清洁又廉价，但人类尚未探明可开采的天然氢究竟有多少。一些研究人员认为待开采天然氢储量巨大，而包括盖伦切尔在内的另外一些研究人员则认为，天然氢资源可能有限。

目前唯一实现近乎纯态天然氢开采利用的地方，是马里的一个村子布拉凯布古，且开采规模极小。

因此，世界很多研究团队正致力于从岩石中制取氢气，而非等待天然氢自然形成。这种技术被称为激发式制氢，目前多种方法的试验正在进行中。

其中一种简单方式是向地下注水。水与特定类型岩石发生反应生成氢气，这一过程也是大量天然氢的来源。注入更多水可加快该反应进程。

盖伦切尔等研究人员发现，向水中注入的二氧化碳会与岩石发生反应，以碳酸盐的形式被固定。

盖伦切尔和她的同事们选用一种富铁火山岩开展了实验室测试。研究人员将岩石样本置于加压容器中，压力在1.2至1.7兆帕，温度加热到90℃，模拟地下深处的环境条件，分别注入含二氧化碳水体与充入惰性气体氩气的对照水体。结果显示，富二氧化碳水体会释放更多氢气，原因可能是二氧化碳形成碳酸，溶解部分岩石，让更多水与岩石发生反应。盖伦切尔最近在维也纳举行的欧洲地球科学联合会会议上介绍，正如预期，试验中也发生了二氧化碳矿化现象，添加氯化镍作为催化剂，还能进一步提升氢气产量。

研究人员能从岩石与水的反应中释放出的氢气约为理论上从这一反应中可获取的氢气总量的约0.5%。团队认为，必须将这一比例提升至1%，才能让该工艺具备可行性。

全球范围内，这类富铁岩石储量巨大。即便转化效率仅为1%，其潜在产氢量也远超目前全球每年1亿吨的氢气总产量。（编译/刘宗亚）