天然氫的嶄新發(fā)現(xiàn)：

引領(lǐng)能源轉(zhuǎn)型的新篇章
在傳統(tǒng)觀念中，氫常被視為二次能源，扮演著能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)慕巧Ｈ欢?，如今一種全新的氫能源——天然氫正悄然崛起。那么，究竟什么是天然氫？它又預(yù)示著怎樣的未來(lái)？為何在澳大利亞、美國(guó)、歐洲等全球多地，眾多初創(chuàng)企業(yè)競(jìng)相爭(zhēng)奪其勘探權(quán)呢？天然氫，這一自然形成的氫氣資源，以其可再生與資源量相對(duì)充裕的特性，顛覆了我們對(duì)傳統(tǒng)氫能源的認(rèn)識(shí)。它不僅被視為一種一次能源，更被寄予厚望，有望引領(lǐng)能源行業(yè)的全新變革。
白氫的嶄新發(fā)現(xiàn)
早在1987年，馬里便已率先發(fā)現(xiàn)了天然氫，成為全球唯一開采天然氫的國(guó)家。而如今，這一發(fā)現(xiàn)再次引起了廣泛的關(guān)注。近日，法國(guó)政府批準(zhǔn)了首個(gè)天然氫勘探計(jì)劃，在洛林地區(qū)一個(gè)廢棄煤礦的礦床深處，竟意外探明了一個(gè)蘊(yùn)藏豐富的天然氫礦床。據(jù)初步估計(jì)，該礦床的儲(chǔ)量可能高達(dá)全球年氫氣產(chǎn)量的一半，即約4600萬(wàn)噸。這一發(fā)現(xiàn)無(wú)疑為法國(guó)的能源轉(zhuǎn)型注入了新的動(dòng)力，總統(tǒng)馬克龍更是宣布將提供巨額資金以深入探索這一潛力巨大的能源資源。

同樣，全球各地對(duì)天然氫的勘探熱情也日益高漲。在美國(guó)，維亞切斯拉夫·茲貢尼克領(lǐng)導(dǎo)的初創(chuàng)公司Natural Hydrogen Energy已在內(nèi)布拉斯加州的農(nóng)田中鉆探出美國(guó)首口氫井，并計(jì)劃進(jìn)一步開發(fā)。而在澳大利亞，Gold Hydrogen公司在南澳約克半島的拉姆齊項(xiàng)目也成功試鉆了第一口白氫井，標(biāo)志著該國(guó)在天然氫勘探領(lǐng)域的又一重要突破。此外，西班牙的初創(chuàng)公司Helios Aragon也在積極尋找自己的“氣體金礦”，計(jì)劃在2024年底前鉆探一口探井。

01氫能源邁向一次能源時(shí)代

在人類歷史的能源革命中，我們一直清晰地劃分著能源資源的類別：一次能源和二次能源。一次能源，通常指的是直接從自然界提取并可直接使用的能源，例如水力、風(fēng)力、太陽(yáng)能，以及深藏地底的化石燃料如石油、天然氣和煤炭。而二次能源，則是通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)換一次能源所產(chǎn)生的衍生物，電力便是其中的佼佼者，它并非直接來(lái)源于自然，而是經(jīng)過(guò)其他能源的轉(zhuǎn)換和加工。

如今，隨著科技的飛速進(jìn)步和對(duì)可持續(xù)能源的迫切需求，人們對(duì)能源的理解和需求也在發(fā)生著深刻的變化。氫氣，這一歷來(lái)被視為二次能源的元素，正逐漸揭開其作為一次能源的神秘面紗。氫，作為宇宙中最豐富且最輕的元素，以其獨(dú)特的性質(zhì)挑戰(zhàn)著傳統(tǒng)能源的認(rèn)知。在特定條件下，氫氣甚至可以直接從大自然中獲取，如通過(guò)地下氫氣田或微生物產(chǎn)氫等方式。

這些發(fā)現(xiàn)無(wú)疑為我們指明了一個(gè)全新的方向。想象一下，如果能夠直接從微生物或地下的自然氫儲(chǔ)存中提取氫氣，那將意味著一個(gè)嶄新的能源時(shí)代的到來(lái)。作為一次能源的氫氣，不僅將展現(xiàn)其原始的高效能量特性，更能在燃燒過(guò)程中僅產(chǎn)生水作為副產(chǎn)品，成為一種高度清潔的能源形式。這對(duì)全球碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)無(wú)疑具有重大的意義。
是時(shí)候重新審視氫的角色了。它不再僅僅是能源轉(zhuǎn)換的配角，而是將揭示其深厚的能量底蘊(yùn)，成為推動(dòng)人類走向低碳未來(lái)的關(guān)鍵一環(huán)。隨著科技的突破，氫的一次能源時(shí)代正悄然展開，挑戰(zhàn)著我們對(duì)能源的傳統(tǒng)認(rèn)知。

02天然氫的開采成本

天然氫的開采成本相對(duì)較低，特別是對(duì)于高濃度的天然氫礦藏而言，其開采成本甚至可以遠(yuǎn)低于其他制氫方法。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，海外可再生能源制氫的成本大約在20-35元/kg之間，而天然氣制氫的成本也超過(guò)10元/kg。相比之下，高濃度天然氫的開采成本可能低至天然氣制氫成本的十分之一。
以北非馬里的Bourakebougou氫井為例，該井已運(yùn)營(yíng)5年多，且其中的氫氣天然濃度高達(dá)約98%。據(jù)報(bào)道，該氫井的開采成本僅為5元/kg左右。同時(shí)，西班牙的天然氫開采企業(yè)Helios Aragon也披露，其天然氫的盈虧平衡成本可能介于5-5元/kg。

此外，天然氫以多種形態(tài)存在，包括氣體、液體和固體，且其形成機(jī)理目前尚無(wú)定論，但多種解釋均與其可持續(xù)和可再生特點(diǎn)相吻合。已觀測(cè)到的天然氫形成和地質(zhì)環(huán)境多樣，這可能歸因于多種成因機(jī)制。其中，“深層釋放”類機(jī)制，即地核、地幔中豐富的氫逐漸釋放到地表，是較為常見(jiàn)的解釋之一。同時(shí)，地質(zhì)化學(xué)生成和生物生成也是天然氫形成的重要途徑。

從現(xiàn)有勘探結(jié)果來(lái)看，天然氫具有巨大的資源總儲(chǔ)量和潛在開采利用價(jià)值。盡管目前國(guó)內(nèi)外對(duì)天然氫的勘探調(diào)查尚處于起步階段，但全球已有30多個(gè)國(guó)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了富含天然氫的地區(qū)。特別是一些國(guó)家如馬里、阿曼和美國(guó)，其地下泄漏氣體中的氫氣含量甚至超過(guò)了90%，顯示出極高的利用價(jià)值。
綜合各類數(shù)據(jù)分析，截至2020年，全球范圍內(nèi)已探明的天然氫地表逸出量約為5至1千萬(wàn)噸/年，這一數(shù)量級(jí)相當(dāng)于200至400 GW電解槽制氫的規(guī)模。但值得注意的是，由于地質(zhì)深層氫氣的量目前尚無(wú)法準(zhǔn)確估算，同時(shí)部分國(guó)家和地區(qū)尚未開展系統(tǒng)的天然氫檢測(cè)和資源量計(jì)算工作，因此，實(shí)際的天然氫資源儲(chǔ)量可能遠(yuǎn)超當(dāng)前估計(jì)。

03天然氫的國(guó)內(nèi)外開采現(xiàn)狀

近年來(lái)，國(guó)際上涌現(xiàn)出眾多新興企業(yè)，積極投身于天然氫資源的勘探與開發(fā)。經(jīng)過(guò)多年的努力，這些企業(yè)已成功選定多處具有商業(yè)開采潛力的天然氫礦藏，并計(jì)劃自2023年起逐步啟動(dòng)商業(yè)化開采進(jìn)程。以下是相關(guān)進(jìn)展的詳細(xì)概述：
國(guó)內(nèi)天然氫的開采利用項(xiàng)目尚未有具體披露，但國(guó)內(nèi)在天然氫領(lǐng)域的研究已積累頗豐。多個(gè)地區(qū)通過(guò)油氣和礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)活動(dòng)，成功發(fā)現(xiàn)了天然氫的蹤跡。例如，松遼盆地的某些鉆井中，氫氣含量高達(dá)54%；而在柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)的2號(hào)井巖屑罐頂氣中，更是檢測(cè)到了濃度高達(dá)99%的氫氣。

同時(shí)，云南騰沖的熱泉、山西沁水的煤礦和煤井，以及渤海灣盆地和松遼盆地等地，也相繼發(fā)現(xiàn)了低濃度的天然氫。這些發(fā)現(xiàn)為國(guó)內(nèi)天然氫的進(jìn)一步研究和開發(fā)提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持。