氫能是未來清潔燃料之一，也是當(dāng)下清潔能源產(chǎn)業(yè)體系的核心部分。近些年來，在氫的大家族中，有這樣一種氫橫空出世，燃起了人們對(duì)未來清潔能源產(chǎn)業(yè)的巨大希望，這就是白氫。

近期，在法國(guó)北部洛林地區(qū)一個(gè)老煤礦的礦床下面，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)潛在的天然白氫礦床，該礦床可能含有600萬至2.5億噸氫，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的此類礦藏之一?！?/p>

美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地球化學(xué)家杰弗里·埃利斯估計(jì)：地球表面下可能潛藏著數(shù)百億噸的白氫，這使目前每年生產(chǎn)的1億噸氫（主要來自化石燃料）相形見絀。

雖然，這數(shù)百億噸白氫大部分幾乎可以肯定是非常小的積聚，或者離岸很遠(yuǎn)，或者太深，但是，只要能找到并提取1%，就能在200年內(nèi)提供5億噸氫氣。

法國(guó)的洛林礦池發(fā)現(xiàn)高純度白氫

白氫的問世

眾所周知，航空、運(yùn)輸和鋼鐵等領(lǐng)域，都需要消耗巨大的能源，要滿足它們對(duì)清潔能源的需求，僅憑太陽能和風(fēng)能是幾乎不可能的。

雖然氫是宇宙中含量最多的元素，但它基本上要與其他分子結(jié)合在一起方能發(fā)揮成效，例如，水分子（H2O）。但目前商業(yè)氫氣的生產(chǎn)，離不開化石燃料驅(qū)動(dòng)的高能耗工藝，而且在這一過程中還會(huì)排放大量二氧化碳，因此在實(shí)施“雙碳”目標(biāo)中受到很大限制。

從氣候角度來看，最有前途的是使用可再生能源電解水制成的綠氫。顧名思義，綠氫最環(huán)保，但目前的情況是，綠氫的價(jià)格昂貴且產(chǎn)量較少，因此大規(guī)模使用任重而道遠(yuǎn)。

那么，什么是白氫呢？它與通過可再生能源獲得的氫或從碳?xì)浠衔镏刑崛〉臍溆泻尾煌?/p>

白氫也被稱為“天然”、“黃金”或“地質(zhì)”氫，是在地殼中天然生成或存在的。它是一種潛在的、豐富的、尚未開發(fā)的清潔能源。近幾年來，人們對(duì)白氫的興趣越來越大。

白氫是怎么形成的呢？目前初步解釋是，地下的鐵礦物具有分離水分子中的氧和氫的能力。在非常深的地質(zhì)層中，沒有氧氣。因此，探索得越深，找到純度高的氫的機(jī)會(huì)就越大。

示意圖顯示了天然氫如何在山麓的蓋巖下積累（來源：Helios Aragón）

與其他類型的氫相比，白氫有三個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。

首先，它是一種不排放二氧化碳的氫氣。其次，它也不需要大量的可再生能源來通過水電解來生產(chǎn)。第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它來自自然的地質(zhì)和化學(xué)現(xiàn)象，因此能夠以低成本無休止地開采。這種以氣體形式存在的氫所含的能量是石油的三倍。

在這一背景下，業(yè)界普遍認(rèn)為：白氫是最干凈且相對(duì)具有成本效益的可再生氫，有望重塑能源格局并掀起新一輪綠色革命。

悄然拉開帷幕的新競(jìng)爭(zhēng)

隨著人們對(duì)白氫的認(rèn)識(shí)逐漸加深，全球各國(guó)競(jìng)相參與到白氫的探索中。除了法國(guó)之外，包括馬里、美國(guó)、俄羅斯、澳大利亞、阿曼及東歐等國(guó)家地區(qū)，都發(fā)現(xiàn)了白氫礦床。

其中，馬里是目前世界上唯一一個(gè)正在開采白氫的國(guó)家，開采井位于首都巴馬科西北約60公里處。根據(jù)馬里井估算，白氫生產(chǎn)成本約為每千克1美元，而綠氫生產(chǎn)成本約為每千克6美元。不過，如果大量礦藏需要更深鉆探，白氫開發(fā)成本可能會(huì)上升。

目前，總部位于美國(guó)丹佛的一家白氫初創(chuàng)公司科拉瑪已獲得了9100萬美元的投資，其中包括比爾·蓋茨創(chuàng)建的突破能源投資公司提供的資金。

另一家由地球化學(xué)家維亞切斯拉夫·茲岡尼克創(chuàng)立的天然氫能源公司，已于2019年在內(nèi)布拉斯加州完成了一個(gè)氫氣勘探鉆孔，并計(jì)劃開發(fā)新的鉆井。這個(gè)項(xiàng)目，非常接近世界第一個(gè)商業(yè)化白氫。

氫在凈零排放中的作用

白氫能否成為安全清潔能源的關(guān)鍵？為什么它才剛剛被探索？

法國(guó)波城大學(xué)科學(xué)研究員、白氫專家伊莎貝爾·莫雷蒂表示：“現(xiàn)在的問題不是儲(chǔ)量，而是資金和技術(shù)。”由于各國(guó)都處于對(duì)于白氫開采的初級(jí)階段，因此，對(duì)于白氫開采將要面臨的問題以及需要的技術(shù)創(chuàng)新手段，仍要在開發(fā)中不斷摸索。值得一提的是，目前在中國(guó)境內(nèi)尚未有白氫的發(fā)現(xiàn)。

埋藏于地殼下的白氫能否滿足整個(gè)地球的能源需求？這個(gè)答案，也許在不久的未來就會(huì)揭曉。