新闻宏观经济全球竞相解锁世界隐藏的氢储量

全球竞相解锁世界隐藏的氢储量

作者: OilPrice.com·

要点速览

  • 科学家报告称,中国四川盆地的氢气纯度达到创纪录水平,介于97.33%至98.24%之间。
  • Koloma表示,菲律宾可能拥有全球最大的天然氢渗漏点,并可能蕴藏着非常庞大的聚集区。
  • 文章引用的估算显示,地下天然氢资源约为5.6 x 10^6百万吨,开采其中2%所产出的能量可能相当于全球所有已探明天然气储量所含能量的两倍。
  • 美国能源部估计,地质氢最终的生产成本可能低于每公斤1美元,而绿氢的成本约为每公斤3.50至6.00美元。
  • 目前尚无商业规模的地质氢生产,研究人员仍在验证地下矿藏能否维持工业级流量。
全球竞相解锁世界隐藏的氢储量

世界各国正在竞相争夺成为全球首个地质氢热点地区。几年前,美国能源部发布了一份重磅报告,估计全球各地的地下洞穴中蕴藏着数万亿公吨的天然氢矿藏,且其中相当一部分可以开采用于工业用途。全球能源公司一直在积极勘探最理想的地点以验证这一理论,如今正将目光锁定在多个颇具潜力的“金矿”上。其中,中国和菲律宾这两个地区已走在这一探索的前沿。

天然氢——又称地质氢或“白氢”——是在水与地壳和地幔中的富铁矿物发生反应(这一过程称为蛇纹石化)时,或在天然辐射将水分子分解时于地下形成的。几十年来,地质学家一直认为,氢作为最轻的元素只会渗漏逸散而难以积聚,且传统的石油和天然气勘探工具从未为勘探氢而设计。直到20世纪80年代在马里钻探的一口水井在数十年后被发现含有约98%的氢气,这一假设才开始瓦解——这一发现被普遍视为引发现代天然氢热潮的起点。

就在本周,中国的一项新研究报告称,科学家在四川盆地测得了创纪录水平的氢气渗漏,表明地表之下可能存在巨大且易于开采的储量。从该区域采集的样本氢气纯度介于97.33%至98.24%之间,为中国有记录以来的最高值。研究人员报告称:“这不仅打破了中国的天然氢浓度纪录,也成为全球少数纯度超过98.00%的发现之一。”

与此同时,在菲律宾,私人资本正开始围绕类似的氢气渗漏点聚集。获得亿万富翁支持的能源初创公司Koloma——已从包括比尔·盖茨的Breakthrough Energy Ventures在内的投资者处筹集了数亿美元——认为这个东南亚国家很可能成为注定到来的地质氢革命的发源地。“菲律宾拥有全球最大的天然氢渗漏点,”Koloma首席执行官皮特·约翰逊(Pete Johnson)最近对福布斯表示,“我们有理由相信,这些渗漏点与非常庞大的聚集区相连。”

商业规模化的地质氢作业的潜在影响无论怎样强调都不为过。近期的模型估算显示,地下天然氢储量总计可能达到约5.6 x 10^6百万吨(Mt)。“如果能源行业仅开采这一总体积的2%,其产出的能量就相当于全球所有已探明天然气储量所含能量的两倍,”Interesting Engineering在近期的一份报告中强调。

这样的发展将在若干关键方面带来变革性影响。首先,它将彻底改变全球能源行业的地缘政治格局,赋予坐拥这些天然矿藏的国家全新且巨大的筹码。对于像菲律宾这样一个资金流受限、历史上一直是能源净进口国的发展中国家而言,这样的发展有望改变一切。

其次,地质氢可能为全球脱碳运动注入强劲动力。长期以来,氢一直被热议为治理钢铁冶炼、航运和交通运输等难减排行业的灵丹妙药,因为它可以像焦煤或重燃料油那样在高温下燃烧,但燃烧后仅留下水蒸气。问题在于,大多数氢是使用化石燃料制取的,这削弱了其降低特定行业碳足迹的潜在作用。虽然绿氢——即利用清洁和可再生能源生产的氢——多年来获得了大量研发资金,但它仍然昂贵且低效。在大多数应用场景中,直接使用清洁能源比将其转化为绿氢更为合理。

这正是地质氢的用武之地。这一新兴方法可以直接从地球中采集天然氢,而无需消耗能源来制取,从而避开令绿氢举步维艰的种种问题。尽管该技术仍处于起步阶段,中国和菲律宾等地的项目也仍处于勘探阶段,但专家们相信,在不久的将来,地质氢将能够以规模化方式和极低的成本进行生产。

根据美国能源部的估算,地质氢的生产成本可能低于每公斤1美元。这是一个令人震惊的数字——目前绿氢的成本约为每公斤3.50至6.00美元。事实上,如果美国能源部的判断正确,地质氢甚至会比使用化石燃料制取的灰氢更便宜,从而彻底颠覆规模庞大的全球氢产业背后的经济逻辑。

在这些预测成为现实之前,该技术仍有很长的路要走。目前世界上任何地方都尚未实现商业规模的地质氢生产,研究人员仍在努力确定地下聚集区能否维持商业钻探所需的流量,毕竟地表渗漏代表的是已经逸出的气体。但进展一直在不断取得:2024年,美国能源部下属的高级研究计划署(ARPA-E)拨款2000万美元用于加速天然氢的勘探与生产,从美国中西部到澳大利亚,勘探钻探工作已经在进行之中。美国、中国和菲律宾等国家正处于地质氢革命的前沿。

作者:Haley Zaremba,为Oilprice.com撰稿