“金氢”：清洁燃料新宝藏

驶出马斯喀特，金氢阿曼首都的清洁白色建筑被哈加尔山脉前面的一片开阔的沙漠所取代。沙漠中，燃料有一处宁静的新宝泉水，周围环绕着金色的金氢草丛和枣椰树。泉水冒出一串气泡，清洁而这正是燃料一群地球物理学家要寻找的“宝藏”。

据英国《新科学家》网站报道，新宝世界各地的金氢勘探者正在争先恐后地探寻“金氢”（天然氢）的储量。阿曼的清洁山脉是全球范围内寻找这种新的、具有潜在变革性的燃料燃料的最前线。“金氢”是新宝一种天然存在的气体燃料，无色无味且环保，金氢燃烧时除了水之外什么也不会产生。清洁

寻找天然氢源的燃料热潮于去年12月14日被《科学》杂志列为2023年度十大科学突破之一。氢动力经济的梦想已存在了几十年。使用这种形式的氢将极大加快世界向净零排放过渡。然而，全球每年生产的氢气几乎都是通过天然气与水蒸气反应制取的，这一过程会释放大量二氧化碳。虽然有更清洁的方式来制造氢气，但这些方法目前在该行业中只占很小的份额。

地球或蕴藏数万亿吨“金氢”

“金氢”能源的发现可追溯到马里共和国的布拉克布古镇。2012年，该古镇附近的一口水井被发现含有大量氢气。经验证，这里的地底深层正源源不断地产生氢气。这种氢气被赋予多种名称：白氢、天然氢和金氢，但最正规的名称是地质氢。自那次发现以来，科学家们在法国、西班牙和澳大利亚对地下储氢层进行了大量勘探。2022年，美国地质调查局研究人员修正了对地下氢储量的估计。其模型显示，地下可能有数万亿吨“金氢”，远远超出此前猜测。只要能回收其中的一小部分，就足以满足人类几个世纪的氢需求。

但另一方面，人们也对所谓的“金氢热”持谨慎态度。地球上真正含有多少氢，以及有多少氢可提取出来，目前尚无定论。“金氢”是如何产生的也不清楚。研究人员认为，至少有一部分是在地球形成过程中从地幔逐渐渗入地壳的；另一些可能是放射性岩石将水分解成氧气和氢气而产生的；还有可能是蛇纹石化过程，即地下水与岩石中富含铁的矿物（如橄榄石）发生反应，生成氧化铁和氢气。

寻找“金氢”方法不断涌现

大多数“金氢猎人”都将蛇纹石化过程作为他们的目标。例如，总部位于美国丹佛的“天然氢能源”公司正在堪萨斯州寻找“金氢”。该公司试图发掘覆盖着不透水层的富铁岩石区域，认为这样珍贵的燃料可能会被密封在地下并堆积起来。美国氢能源初创公司Koloma和澳大利亚投资公司HyTerra也在用同样的方式寻找“金氢”。在阿曼，由于该地区独特的构造历史，这种富含铁的地质更多见。

当然，还有另一种方法来确定适合提取氢的区域。去年12月，在美国地球物理联盟会议上，有一场会议专门讨论了如何利用机器学习识别卫星图像中的裸土环（有时被称为“仙女圈”）。研究人员表示，已经在50多个这样的圆环形的土壤中测到了氢气，但氢气与这些神秘地形的关系尚不清楚。

这一发现令人兴奋。不过，“金氢”作为一种燃料仍有不足之处，尤其是在长距离运输方面。首先，这种气体具有可燃性；其次，氢气体积庞大，需要将其压缩或转化为其他化学物质（如液氨）后才能方便运输。

刺激地层生产“金氢”更快捷

美国能源部（DoE）准备投入2000万美元，刺激地质层可靠地生产天然氢。DoE计划负责人道格·威克斯表示，其想法是探索加速蛇纹石化过程的方法，从而从地下产生氢气。凭借人们熟知的地质学知识、富含铁的橄榄岩以及氢从地下冒出的明确证据，哈加尔山脉是检验这一想法的理想之地。今年晚些时候，研究人员将在这里钻探世界上第一口刺激氢井。

研究人员将尝试一种新策略来打碎地下深处的岩石，以增加注入水的表面积。这种方法由美国绿色能源公司Eden GeoPower开发，类似于天然气井水力压裂法，但使用的是电力而不是水。据该公司介绍，在埋入地下的电极之间输送高压电流，可加热岩石中的微小孔隙，使它们膨胀。

外部研究人员表示，将此类井的产氢率提高1万倍的目标是可行的，但不能保证一定成功。此外，该方法还存在一些环境风险。例如，目前还不清楚该项目需要多少水资源，还须防范注水引发小地震的风险。

如果一切顺利，阿曼这个以石油和天然气闻名的国家可能会因为“金氢”而成为绿色能源大国。