氫被譽為“未來的清潔燃料”。它在燃燒時只釋放熱量和水，是化石燃料最有吸引力的替代品。

但并非所有的氫都一樣。目前大部分氫氣生產依賴于天然氣或煤炭，其過程會排放大量二氧化碳，也被稱為“灰氫”。在這個制取過程中，如果加上二氧化碳的捕獲，則被稱為“藍氫”。

“綠氫”則是利用清潔能源分解水產生。顧名思義，綠氫最環保，但價格昂貴且產量較少。

有沒有一種可能，完全省掉這些生產過程，直接從地下提取天然的氫呢？

以前，包括一些科學家在內，是不相信地球內存在大量純凈氫氣的。因為氫是地球上最豐富、最活躍、最輕的化學元素，天然存在于從水到植物的一切物質中，很少單獨存在。

直到最近十來年，大規模的天然氫氣不斷被發現，才為開發天然氫提供新的可信度。

最典型的案例是，2012年，在西非內陸國家馬里一個偏遠山村，鉆探的一口井被發現排放出幾乎純天然的氫氣。從那時起，地質學家越來越多地嘗試從地表以下提取這種天然氫。

今年5月，法國洛林地區又意外發現大量天然氫礦藏。該礦床可能含有600萬至2.5億噸氫，是迄今為止發現的最大的此類礦藏之一。

除了法國、馬里之外，包括美國、東歐、俄羅斯、澳大利亞、阿曼等國家地區，都發現了天然氫礦床。

天然氫也稱為白氫、金氫或地質氫，不需要使用大量電力將其從氧等其他元素中分離出來，價格足夠便宜。對于許多初創公司來說，這是一個誘人的前景，引發了全世界尋找白氫、投資白氫的熱潮。

全球各地的研究人員也對白氫產生了興趣，認為它可以幫助我們加快將世界從氣候危機中拯救出來。

白氫能否成為安全清潔能源的關鍵？為什么它才剛剛被探索？

美國堪薩斯州天然氫能公司鉆探作業現場。來源：CNN

法國發現最大白氫礦床

今年夏天，法國國家科學研究中心的兩位科學家雅克·皮羅農 (Jacques Pironon) 和菲利普·德·多納托 (Phillipe De Donato) 正在使用“世界首創”的專用探測器評估洛林礦盆地底土中的甲烷含量，他們本來是去尋找化石燃料，沒想到有意外發現。

在幾百米深處，探測器發現了低濃度的氫氣。皮羅農告訴美國有線電視新聞網：“這對我們來說并不是一個真正的驚喜。” 在鉆孔表面附近發現少量物質是很常見的。但隨著探測的深入，氫濃度逐漸升高。在1,100米處，該比例為14%；在1,250米處，比例為20%。

皮羅農說，這令人驚訝。它表明下面存在一個巨大的氫氣庫。他們進行了計算，估計該沉積物可能含有600萬至2.5億噸氫，相當于目前世界灰氫年產量的一半以上。

皮羅農說，這可能使其成為迄今為止發現的最大的白氫礦床之一。這一發現進一步激發了人們對白氫本已狂熱的興趣。

長期以來，科學家們一直懷疑自然界中是否真的有足夠的白氫，以至于懷疑是否有理由去投資勘探和提取白氫，但法國的這一最新發現，為制定此類計劃提供了新的可信度。

美國地質調查局的地球化學家杰弗里-埃利斯（Geoffrey Ellis）估計，地球表面下可能潛藏著數百億噸的白氫，這使目前每年生產的1億噸氫（主要來自化石燃料）相形見絀。

埃利斯對媒體表示，這數百億噸白氫大部分幾乎可以肯定是非常小的積聚，或者離岸很遠，或者太深，實際上生產起來并不經濟。但是，只要能找到并提取1%，就能在200年內提供5億噸氫氣。

如果埃利斯的判斷是對的，那么白氫的尋找和生產將顛覆清潔能源產業。

與此同時，在西班牙東北部，勘探公司Helios Aragón 表示已發現一個儲量超過100萬噸的氫氣儲層，計劃于2024年開始鉆探。

白氫有望成為綠氫的廉價替代品，目前綠氫的成本約為每公斤5歐元。據Science報道，白氫每公斤的成本僅為0.50歐元。

圖說：示意圖顯示了天然氫如何在山麓的蓋巖下積累。來源：Helios Aragon

眾多初創公司涌入，引發數十億美元投資

白氫可單獨存在地下的發現，激發了全球科研人員的注意，很多資本蜂擁而至，成立相關公司，一些人認定，白氫就是未來的石油。

白氫是怎么形成的呢？目前初步解釋是，地下的鐵礦物具有分離水分子中的氧和氫的能力。地質學家傾向于關注“蛇紋石化”（水與富含鐵的巖石發生反應產生氫氣）和“放射分解”（輻射驅動的水分子分解）。

在非常深的地質層中，沒有氧氣。因此，你探索得越深，找到純度高的氫的機會就越大。

地下的白氫，不需要大量的可再生能源通過水電解來生產，它來自于自然的地質和化學現象。從理論上講，它是一種天然的可再生能源，因此能夠以低成本無休止地開采。這種以氣體形式存在的氫所含的能量是石油的三倍。

對于許多初創公司來說，這是一個誘人的前景。

總部位于澳大利亞的Gold Hydrogen目前正在南澳大利亞約克半島進行鉆探。在搜查該州檔案并發現早在1920年代，曾在那里鉆了許多氫氣濃度非常高的鉆孔后，它就瞄準了該地點。當時的探礦者只對化石燃料感興趣，因此放棄了它們。

該公司總經理尼爾·麥克唐納說，雖然還有更多的測試和鉆探工作要做，但該公司可能會在2024年底進入早期生產。

一些初創公司還獲得了大量的投資。總部位于丹佛的白氫初創企業 Koloma 已從投資者那里籌集了9100萬美元，其中包括比爾·蓋茨創立的投資公司 Breakthrough Energy Ventures，盡管該公司仍然對美國具體鉆探地點和鉆探時間守口如瓶。

另一家總部位于丹佛的公司 Natural Hydrogen Energy 由地球化學家 Viacheslav Zgonnik 創立，已于2019年在內布拉斯加州完成了一個氫氣勘探井，并計劃建造新井。

一家投資公司預計，到2030年，白氫產業的價值將達到750億美元。整體來看，目前全球氫市場價值超過1,200億美元，年消費量達1億噸。據高盛稱，到2030年，該市場將增長一倍多，達到2,500億美元，到2050年價值1萬億美元。