世界各國正競相爭取成為全球第一個地質氫熱點。幾年前,美國能源部發布一份震撼性報告,估計全球地下囊袋中蘊藏數兆公噸的天然氫沉積物,且其中相當數量可被開採供工業使用。世界各地的能源公司一直在積極勘探最理想的地點以驗證這項理論,如今已鎖定多個深具潛力的「金礦」。其中兩個地區——中國與菲律賓——已站上這波搜尋行動的最前線。

天然氫——又稱地質氫或「白氫」——形成於地下:當水與地殼及地函中富含鐵的礦物發生反應(此過程稱為蛇紋岩化作用),或自然輻射將水分子分解時便會產生。數十年來,地質學家一直認為,氫作為最輕的元素,只會滲出逸散而非積聚,而傳統的石油與天然氣勘探工具也從未針對尋找氫而設計。直到 1980 年代在馬利鑽探的一口水井,在數十年後被發現含有約 98% 的氫,這項假設才開始動搖——此一發現被普遍認為掀起了現代天然氫熱潮。

就在本週,中國的一項新研究報告指出,科學家在四川盆地測得破紀錄的氫氣滲漏量,顯示地表之下可能蘊藏龐大且易於開採的儲量。從該區域採集的樣本氫氣純度介於 97.33% 至 98.24% 之間,為中國有史以來測得的最高紀錄。研究人員報告表示:「這不僅打破了中國天然氫濃度的紀錄,也成為全球少數純度超過 98.00% 的發現之一。」

與此同時,在菲律賓,民間勢力也開始湧向類似的氫氣滲漏點。獲億萬富豪支持的能源新創公司 Koloma——已從包括 Bill Gates 旗下 Breakthrough Energy Ventures 在內的投資人募集數億美元——認為這個東南亞國家很可能成為注定到來的地質氫革命的起點。Koloma 執行長 Pete Johnson 近期向富比世表示:「菲律賓擁有全球任何地方都無法比擬的最大天然氫滲漏點。我們有理由相信,這些滲漏點與非常龐大的聚集區相連。」

具商業規模的地質氫營運可能帶來的影響,再怎麼強調也不為過。近期的模型估算指出,地下天然氫儲量總計約達 5.6 x 10^6 Mt(百萬公噸)。Interesting Engineering在近期一篇報導中強調:「如果能源業能開採其中僅 2% 的總量,其產出的能源將相當於全球所有已探明天然氣儲量所含能源的兩倍。」

這樣的發展將在幾個關鍵層面帶來變革性影響。首先,它將徹底改變全球能源產業的地緣政治格局,讓坐擁這些天然礦藏的國家獲得全新且龐大的談判籌碼。對菲律賓這樣的國家而言——一個資金流受限、且長期為能源淨進口國的開發中國家——這樣的發展足以改變一切。

其次,地質氫可望為全球減碳運動注入強勁動力。氫長期以來被視為整治鋼鐵、航運與運輸等難減排產業的萬靈丹,因為它能像焦煤或重質燃料油一樣在高溫下燃燒,但燃燒後只留下水蒸氣。問題在於,目前多數氫是以化石燃料製造,抵銷了其對特定產業碳足跡的潛在效益。而綠氫——以潔淨與再生能源生產的氫——雖多年來獲得大量研發資金,但仍昂貴且效率不彰。在大多數使用情境下,直接使用潔淨能源,比將其轉換為綠氫更為合理。

這正是地質氫的切入點。這種新興做法可直接從地球開採天然氫,而非耗費能源製造,從而避開令綠氫陷入困境的種種問題。儘管這項技術仍處於萌芽階段,中國與菲律賓等地的計畫也仍在勘探階段,專家相信,在不久的將來,地質氫將能以規模化方式、極低成本生產。

根據美國能源部的估計,地質氫的生產成本有望低於每公斤 1 美元。這是個驚人的數字——目前綠氫的成本約為每公斤 3.50 至 6.00 美元。事實上,如果美國能源部的估算正確,地質氫甚至會比以化石燃料製造的灰氫更便宜,徹底顛覆規模龐大的全球氫產業背後的經濟邏輯。

在這些預測成真之前,這項技術仍有漫漫長路要走。目前全球尚無任何地質氫以商業規模生產,研究人員也仍在設法確認地下聚集的氫能否維持商業鑽探所需的流量,畢竟地表滲漏點代表的是已經逸散出的氣體。但相關進展從未間斷:2024 年,美國能源部所屬的先進研究計畫署 ARPA-E 撥款 2,000 萬美元,以加速天然氫的勘探與生產,而從美國中西部到澳洲,勘探鑽探作業也已經展開。美國、中國與菲律賓等國,正站在地質氫革命的最前線。

作者 Haley Zaremba,報導出自 Oilprice.com