地下或藏有数万亿吨氢 可为人类提供数百年能源

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地下或藏有数万亿吨氢 可为人类提供数百年能源

2024年12月17日 06:23   来源:参考消息网   

  参考消息网12月16日报道 据美国趣味科学网站12月14日报道,科学家发现,隐藏在地球表面下的一小部分氢就可以为地球提供200年的能源。

  地球表面下的岩石和储层中可能埋藏着数万亿吨氢,但研究人员还不确定它们在哪里。

  地球表面下藏着一座氢山——科学家说,只要获取其中一小部分,就可以让我们在未来200年不再依赖化石燃料。

  新的研究表明,地球上的岩石和地下储层中含有大约5.6万亿吨氢。这大约是已知地下石油储量(1.6万亿桶,每桶重约0.14吨)的26倍,但这些氢藏在哪里仍然未知。

  研究人员怀疑,大部分氢可能埋藏在太深或离海岸太远的地方,无法开采;而且一些地方的储量可能太小,不值得开采。然而,美国地质调查局石油地球化学家、上述新研究报告主要作者杰弗里·埃利斯对趣味科学网站说,研究结果表明,即使有这些限制,仍然有足够多的氢可供使用。

  氢是一种清洁能源,可以为汽车提供燃料、为工业生产提供动力和发电。埃利斯说,上述氢储量的2%(1120亿吨)就“可以为我们提供200年内实现净零碳排放所需的所有氢”。

  埃利斯和报告共同作者、美国地质调查局地质学家莎拉·格尔曼在研究报告中指出,如此数量的氢可释放的能量,相当于地球上所有已知天然气储量所储存能量的两倍。研究结果发表在12月13日出版的《科学进展》杂志上。

  为了估计地球里面氢的数量,研究人员使用了一个模型,该模型考虑了氢气在地下产生的速度、可能被困在储层中的数量,以及通过各种过程(如从岩石中泄漏到大气层中)损失的数量。

  埃利斯说,氢是通过岩石中的化学反应产生的,最简单的反应是将水分解成氢和氧。他说:“实际上有几十种自然过程能够产生氢气,但其中大多数产生的数量很小。”

  直到最近,研究人员才意识到氢能够积聚在地表下。埃利斯解释说:“我整个职业生涯中的认识是,氢就在那里,它确实存在,但它的分子非常小,所以很容易从小孔隙、裂缝和岩石中逃逸掉。”

  但当科学家们在西非发现了一个巨大的氢储藏库,又在阿尔巴尼亚的铬矿中发现了另一个氢储藏库后,这种认识发生了变化。现在很清楚的是,氢确实积聚在地球的储层中,而新的研究表明,其中一些地方的积聚量可能相当可观。

  埃利斯说:“我很惊讶的是,数量比我想象的要大。地下有很多氢。”

  在某些行业,氢预计将占未来能源供应的30%;到2050年,全球氢需求预计将增长五倍。人们通过电解水来制取氢气。使用可再生能源制取的被称为“绿氢”,使用化石燃料制取的被称为“蓝氢”。

  开采天然氢气的好处是,生产过程不需要能源,而且地下储层可以储存氢气,等到需要的时候再开采。

  埃利斯说:“我们不必担心储存问题,这是你使用蓝氢或绿氢所需要担心的问题——你想在电力便宜的时候制造氢气,然后你必须把它储存在某个地方。”有了天然氢气,“你只要在需要的时候打开和关闭阀门就可以了”。

  剩下的最大问题是这些氢到底在哪里,这影响到其是否可以利用的问题。埃利斯和同事们正在努力确定形成地下储层所需的地质标准。他说,有关美国的研究结果可能会在明年初公布。(编译/刘宗亚)


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