隱藏在地下的氫儲量可為整個地球提供數百年的能源
一項新研究揭示了地球表面之下的一項發現:一個巨大的氫儲量,可能會重塑全球能源模式。科學家估計,岩石和地下儲量中隱藏著約6.2 兆噸氫,這一數量是已知石油儲量的261 倍。
這項研究由美國地質調查局(USGS)石油地球化學家傑弗瑞-艾利斯(Geoffrey Ellis)領導,已發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上。 該研究表明,只要利用其中一小部分氫,就能對世界能源的未來產生深遠影響。
艾利斯告訴《LiveScience》:”研究中發現的氫儲量僅佔2%,相當於1240億噸天然氣,就能提供我們幾百年內實現淨零[碳]所需的全部氫氣。這個氫含量大約是地球上所有已知天然氣儲量所儲存能量的兩倍。
作為一種清潔能源載體,氫的應用多種多樣,從為汽車提供燃料,到為工業流程提供動力和發電不一而足。 隨著全球應對氣候變遷的努力不斷加強,氫氣預計將發揮越來越重要的作用,在某些領域,氫氣可能佔未來能源供應的30%。
這項研究的發現挑戰了人們長期以來對氫在地下行為的看法。艾利斯說:”在我的整個職業生涯中,人們一直認為氫就在地下,它確實存在,但它是一種非常小的分子,因此很容易通過小孔、裂縫和岩石逸出。然而,最近在西非和阿爾巴尼亞鉻礦發現的大量氫儲藏改變了這一觀點。
為了估算全球氫儲量,艾利斯和他的同事薩拉-蓋爾曼(Sarah Gelman)開發了一個模型,其中考慮了各種因素,包括地下氫的生產率、可能蘊藏在儲層中的氫量以及透過大氣洩漏等過程造成的損失。 該模型顯示了從10 億噸到10 兆噸不等的可能氫儲量,其中6.2 兆噸是最有可能的估計值。
雖然這些數據很有希望,但艾利斯警告說,由於深度或近海位置的原因,這些氫中的大部分可能無法取得。 此外,有些儲量可能太小,無法進行經濟可行的開採。 不過,從估計儲量的規模來看,即使有這些限制,仍有大量的氫可供開採。
與人工合成的”綠色”或”藍色”氫氣相比,天然氫氣的主要優勢之一是隨時可用。艾利斯說:「我們不必擔心儲存問題,而藍氫或綠氫則需要儲存。只需要在電力便宜的時候製造氫氣,然後你必須把它儲存在某個地方。 有了天然氫氣,你只需打開一個閥門,需要時隨時關閉即可。
然而,這些氫儲量的確切位置仍然未知,這給研究人員帶來了下一個挑戰。 艾利斯和他的團隊正在努力縮小地下氫累積所需的地質標準,預計明年初將在美國取得成果。
雖然這項發現的潛力巨大,但一些專家敦促我們謹慎行事。 倫敦大學學院的比爾-麥奎爾(Bill McGuire)教授告訴英國廣播公司(BBC),大規模提取氫氣足以對排放產生重大影響,這將需要”一項巨大的全球行動,而我們根本沒有時間” 。 他也強調需要大量的配套基礎設施。 考慮到風能和太陽能等再生能源的可用性,McGuire 質疑是否有必要開發另一種有限資源。