北巴伐利亚的发现：森林地下藏着氢气？

天然氢气：隐藏在地球深处的未来能源？

在全球能源转型的浪潮中，氢能被认为是清洁能源的重要支柱。然而，传统氢气生产方式依赖于化石燃料或电解水，不仅成本高昂，还伴随大量碳排放。但科学家们正在探索一种新的可能性——天然氢气（或地质氢气），它可能成为未来能源供应的重要突破口。

北巴伐利亚的发现：森林地下藏着氢气？

在德国北巴伐利亚的哈斯贝格森林，科学家们进行了一项看似科幻的探索。他们在地下发现了氢气的存在，这一发现让科学界兴奋不已。这意味着，地球深处可能蕴藏着尚未被充分利用的氢气资源。而在全球范围内，类似的发现也正在不断涌现。

©Bildrechte: Samuel Niedermann/GFZ

天然氢气的奥秘：比利牛斯山的启示

德国地球科学研究中心（GFZ）的科学家弗兰克·兹万（Frank Zwaan）在比利牛斯山脉的地质断裂带附近也检测到了氢气。他的研究表明，当地壳发生移动时，深层地幔的岩石会上升到地表，并与水发生化学反应，释放出氢气。这种反应被称为“蛇纹石化作用”（Serpentinisierung），它可能是天然氢气的重要来源之一。

但科学家们仍在研究这些氢气的真正起源，它们是否真的来自地幔深处，抑或是其他地质过程的产物？尽管如此，科学界已对天然氢气的潜力给予高度关注。

“原生氢”——几乎无限的能源？

除了蛇纹石化作用，科学家们还提出了一种更加令人兴奋的假设——“原生氢”。（primordialer Wasserstoff）地质学家于尔根·格罗奇（Jürgen Grötsch）认为，在地球形成之初，氢气就已经存在，并可能一直被封存在地下，未被完全释放。如果这一假设成立，天然氢气的储量或许比我们想象的更加庞大，甚至可能成为一种可持续的清洁能源。

他将当前的研究阶段比作150年前人类对石油和天然气的认知。当时，人们对这些资源的了解极为有限，而如今，科学家们正在类似的探索道路上解锁氢气的秘密。

天然氢气的商业化前景

目前，科学家们不仅在进行基础研究，还在探索天然氢气的实际开采可行性。例如，在德国的法兰克地区，从哈斯贝格到拜罗伊特，都存在大量天然氢气储量。研究团队计划成立一家企业，建设氢气开采设施。如果成功，这将是全球第二座天然氢气开采站，第一座位于西非的马里。

马里的氢气储藏最初是一个意外发现。当地人在钻探寻找水源时，意外发现了氢气。有人甚至点燃了一支烟，结果发生了爆炸。如今，这一氢气资源已成为当地村庄的重要能源来源。

还有哪些地区可能隐藏着天然氢气？

科学家们已经开始绘制潜在的天然氢气储藏地图，发现多个地区可能具有天然氢气的开采价值：

• 欧洲：阿尔卑斯山脉、巴尔干半岛等地。
• 亚洲：青藏高原、喜马拉雅山脉沿线。
• 中东：伊朗的扎格罗斯山脉、阿曼的蛇绿岩带。
• 非洲：北非的阿特拉斯山脉、东非裂谷带。
• 北美：阿巴拉契亚山脉。
• 南美：安第斯山脉的部分地区。

这些地区的共同点是具有活跃的地质运动，尤其是地幔岩石暴露在较浅的地层，有利于蛇纹石化作用和氢气的释放。

天然氢气：未来能源市场的颠覆者？

与传统氢气生产方式相比，天然氢气具有低成本、低排放和可持续的优势。如果科学家能够找到经济可行的开采方式，它将彻底改变当前的能源格局。

全球范围内，对天然氢气的勘探和投资正在快速增长。从德国的哈斯贝格森林，到比利牛斯山、阿尔巴尼亚、美国、澳大利亚等地，科学家们正加速解密地球深处的氢气宝藏。

天然氢气是否会成为未来的主流能源？这或许还需要时间来证明。但有一点可以肯定：它已成为全球能源探索的新前沿，可能会在未来几十年内带来一场能源革命。

图 1：显示目前已建立天然氢气勘探公司的国家，或已开展官方勘探活动的企业（位置为大致估计）。值得注意的是，自 2021 年以来，大量新的天然氢气勘探项目相继启动。数据来源：Geoscientist。

图 2：美国地质调查局（USGS）绘制的美国本土天然氢气潜力分布图。

信息来源:

1. BR 24: Natürlicher Wasserstoff – das neue "Öl" aus Bayern?

2.论文：Rift-inversion orogens are potential hot spots for natural H2 generation