2023年《科学》十大科技新闻：寻找天然氢气升温

由埃里克·汉德

北卡罗来纳州沿海的激光雷达地图显示了一公里宽的圆形洼地，其中可能包括氢气的渗漏。维亚切斯拉夫·兹贡尼克

1859 年，埃德温·德雷克 （Edwin Drake） 将 20 米长的铸铁管沉入宾夕法尼亚州泰特斯维尔地下的地下，并撞击石油，将其收集在浴缸中。这口井掀起了美国的石油热潮，改变了世界。今年又开始了另一场能源热潮，这股热潮是基于地球内部自然产生的氢气。与石油不同，天然氢气对气候来说可能是一种滋补品，而不是毒素。

有朝一日，历史学家可能会将天然氢气发源地追溯到另一个不太可能的城镇：马里的Bourakebougou。2012年，工程师们在那里挖掉了一个钻孔，这个钻孔在1987年被水泥关闭，因为一根粗心的香烟引发了爆炸。分析发现它喷出的气体原来是98%的氢气。工程师们使用这个钻孔的氢气启动了一台发电机。它只生产水作为废气，为附近的村庄提供了第一批电力。奇怪的是，经过十年的开采，钻孔中的氢气气体压力并没有降低，这表明深层来源正在补充氢气。

受到这一发现的启发，探矿者现在在除南极洲以外的每个大陆上都发现了大量氢矿床的迹象。风险投资正在流向Koloma等初创公司，该公司在7月份获得了9100万美元的资金，其中包括比尔·盖茨（Bill Gates）的突破性能源风险投资公司（Breakthrough Energy Ventures）的投资。9月，美国地质调查局（USGS）在雪佛龙（Chevron）和英国石油公司（BP）的支持下成立了一个研究联盟，高级研究计划局能源公司（Advanced Research Projects Agency-Energy）启动了一项价值2000万美元的天然氢研发计划。

地球拥有任何氢气，这违背了传统的地质学智慧。由于氢具有丰富的能量和反应性，研究人员认为，在地壳中，大部分氢气会被微生物吞噬或转化为其他化合物。它在许多地方的惊人存在引发了人们的猜测，即它是从地核泄漏出来的，或者是作为地壳分裂水中的放射性元素产生的。但许多研究人员认为，它是当水在高温和高压下与富含铁的矿物质发生反应时产生的。

美国地质调查局（USGS）一项未发表的研究表明，地球可能拥有1万亿吨氢气，足以满足数千年来对氢气作为燃料和肥料成分日益增长的需求。一些探矿者表示，开采氢气可能比用可再生电力制造“绿色氢气”便宜得多，这种方法得到了数十亿美元的政府补贴的支持。但最大的问题是，地球上的氢是否集中在公司可以经济利用的储层中。如果是这样的话，环保主义者可能会发现自己处于一个奇怪的境地！