“天然氫”的潛力

時(shí)間:2024-01-15 17:50來(lái)源:《環(huán)球》雜志 作者:韓嘯
點(diǎn)擊:
  2023年12月初,法國(guó)政府批準(zhǔn)了該國(guó)第一個(gè)天然氫勘探計(jì)劃。法國(guó)總統(tǒng)馬克龍隨后表示,“將提供大量資金探索天然氫的潛力”。
 
  這種存在于地下的氫氣,因其地下儲(chǔ)量豐富和無(wú)碳清潔等優(yōu)勢(shì),也被稱為“白氫”或“金氫”。隨著全球去碳提速,這種可再生清潔能源迅速在科學(xué)界和能源領(lǐng)域走紅。業(yè)內(nèi)人士表示,盡管仍處于起步階段,天然氫將與“綠氫”等清潔能源一道,共同推動(dòng)全球綠色革命。
 
被忽視的地下富礦
 
  研究人員通常以顏色區(qū)分生產(chǎn)過(guò)程攜帶不同碳足跡的氫氣。“綠氫”被認(rèn)為是最純凈的氫氣,由可再生能源電解水產(chǎn)生。“最臟”的是“灰氫”,利用化石能源生產(chǎn)氫氣,過(guò)程中將產(chǎn)生的二氧化碳排放到大氣中。
 
  法國(guó)是天然氫氣儲(chǔ)量最多的國(guó)家之一。為實(shí)現(xiàn)2050年政府碳中和目標(biāo),法國(guó)近年來(lái)對(duì)氫能源替代化石燃料的可能性,特別是對(duì)其在制造和運(yùn)輸領(lǐng)域的關(guān)注度日益提高。2023年5月,法國(guó)洛林地區(qū)又意外發(fā)現(xiàn)大量天然氫礦藏。該礦床可能含有600萬(wàn)至2.5億噸氫,是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的此類礦藏之一。
 
  法國(guó)能源轉(zhuǎn)型部表示,目前共收到6個(gè)勘探天然氫礦床的申請(qǐng),另5個(gè)申請(qǐng)?jiān)趯彶殡A段。此次獲批的是TBH2Aquitaine公司在法國(guó)西南部比利牛斯-大西洋省的勘探申請(qǐng),勘探地區(qū)面積約225平方公里。預(yù)計(jì)獲得下一輪許可后,該企業(yè)將于2到3年后正式開(kāi)始鉆探。
 
  回溯歷史,人們不難發(fā)現(xiàn),天然氫的蹤跡早已出現(xiàn)。
 
  總部位于美國(guó)丹佛的Natural Hydrogen Energy公司首席執(zhí)行官、地球化學(xué)家維亞切斯拉夫·茲貢尼克發(fā)表論文稱,關(guān)于天然氫的第一次科學(xué)討論可以追溯到1888年,當(dāng)時(shí)元素周期表之父德米特里·門捷列夫記錄稱,氫氣從烏克蘭煤礦的裂縫中溢出。100多年中,世界各地已記錄數(shù)百起氫氣泄漏事件。
 
  《科學(xué)》雜志報(bào)道稱,雖然人類探測(cè)石油和天然氣的歷史悠久,至今已勘測(cè)了數(shù)百萬(wàn)口井,但天然氫“長(zhǎng)時(shí)間被忽視”的原因是,氫是最小的分子,極易與碳、氧分子發(fā)生反應(yīng)形成其他化合物。因此,地質(zhì)學(xué)家早前認(rèn)為,即使氫氣幸存下來(lái),也不太可能大量累積。
 
  美國(guó)地質(zhì)勘探局有機(jī)地球化學(xué)家杰弗里·埃利斯說(shuō),測(cè)井人員一般不會(huì)特意去測(cè)量氫氣,“這并非真正地在尋找氫,我們沒(méi)有使用正確的工具在正確的地方尋找。”
 
  真正的突破發(fā)生在1987年,工人在西非國(guó)家馬里的布拉凱布古村打井取水時(shí),遇到一場(chǎng)花費(fèi)數(shù)周時(shí)間才撲滅的大火。“白天火的顏色如藍(lán)色的波光粼粼的水,沒(méi)有黑煙污染。夜晚的火光像金色閃閃發(fā)亮,在田野里我們都能看到彼此。”村民馬馬杜·恩古洛·科納雷在接受《科學(xué)》雜志采訪時(shí)這樣介紹。
 
  多年后,人們才揭開(kāi)這場(chǎng)大火的秘密。
 
  2007年,馬里富商、天然氣公司Petroma董事長(zhǎng)阿利烏·迪亞洛獲得了布拉凱布古周邊地區(qū)的勘探權(quán)。2012年,勘測(cè)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)井眼中流出的物質(zhì)是98%純度的氫氣。幾個(gè)月后,這里安裝了一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒氫氣為村莊發(fā)電。目前,馬里也是世界上唯一一個(gè)開(kāi)采白氫的國(guó)家。
 
  自2018年相關(guān)團(tuán)隊(duì)在《國(guó)際氫能雜志》上刊發(fā)其在馬里氫田的發(fā)現(xiàn)以來(lái),能源界仿佛被投下了一枚巨石,余波不斷。
 
  關(guān)于天然氫的形成、地質(zhì)分布和實(shí)用化可能性等相關(guān)問(wèn)題,大部分都仍有待研究。目前可以確定的是,天然氫不僅是清潔能源,而且可再生——當(dāng)?shù)叵滤诟邷馗邏涵h(huán)境下與鐵礦物發(fā)生反應(yīng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生天然氫。馬里天然氫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,這口鉆井十幾年來(lái)氫產(chǎn)量一直保持穩(wěn)定,沒(méi)有出現(xiàn)減少的情況。
 
新賽道上的奔跑
 
  根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2022年10月在美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)會(huì)議上提出的模型,可能有足夠的天然氫來(lái)滿足人類數(shù)千年對(duì)能源不斷增長(zhǎng)的需求。面對(duì)天然氫巨大的前景誘惑,來(lái)自澳大利亞、美國(guó)、歐洲等國(guó)家和地區(qū)的數(shù)十家初創(chuàng)公司正在爭(zhēng)奪氫能源勘探權(quán)。
 
  在水力壓裂技術(shù)應(yīng)用廣泛、頁(yè)巖氣資源豐富的美國(guó),監(jiān)管環(huán)境較為寬松。不過(guò),《科學(xué)》雜志援引美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局研究員埃利斯的話表示,“出于我不知道的原因,天然氫還沒(méi)有在北美流行起來(lái)。”
 
  2022年,美國(guó)石油地質(zhì)學(xué)家協(xié)會(huì)成立了第一個(gè)天然氫委員會(huì),美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局開(kāi)始努力,以確定美國(guó)有前景的氫生產(chǎn)區(qū)。維亞切斯拉夫·茲貢尼克表示:“我們還處于起步階段,但進(jìn)展會(huì)很快。”
 
  2019年,維亞切斯拉夫·茲貢尼克領(lǐng)導(dǎo)的初創(chuàng)公司Natural Hydrogen Energy在內(nèi)布拉斯加州的玉米田和大豆田中鉆探了美國(guó)第一口氫井,目前計(jì)劃開(kāi)發(fā)新井。該公司透露,第一個(gè)白氫商業(yè)項(xiàng)目的投運(yùn)預(yù)計(jì)很快就會(huì)實(shí)現(xiàn)。
這是2023年12月12日在比利時(shí)安特衛(wèi)普-布魯日港拍攝的氫動(dòng)力拖船
 
  得益于得天獨(dú)厚的地質(zhì)條件和新出臺(tái)的能源法規(guī),氫能在南澳大利亞迅猛發(fā)展。2021年2月,南澳大利亞州擴(kuò)大石油法規(guī)適用范圍以允許鉆探氫氣,澳大利亞初創(chuàng)公司Gold Hydrogen聯(lián)合創(chuàng)始人盧克·泰特斯隨即提交申請(qǐng),希望在約克半島和坎加魯島近8000平方公里的土地上進(jìn)行勘探。另外他還創(chuàng)建了兩家造紙公司,對(duì)數(shù)千平方公里的土地提出申請(qǐng)。2023年10月,該企業(yè)在南澳約克半島的拉姆齊項(xiàng)目試鉆了第一口白氫井。
 
  在西班牙,初創(chuàng)公司Helios Aragon首席執(zhí)行官伊恩·蒙羅也在探尋自己的氣體“金礦”。西班牙比利牛斯山脈的核心部位由富含鐵的海洋巖石構(gòu)成,大約6500萬(wàn)年前,由于板塊運(yùn)動(dòng),這些巖石被擠壓并抬升。蒙羅說(shuō),深斷層將這些巖石中產(chǎn)生的氫引導(dǎo)到多孔砂巖層中,該砂巖層上覆蓋著致密的頁(yè)巖。
 
  Helios Aragon公司計(jì)劃在2024年底鉆一口探井。蒙羅說(shuō),“我們相信我們將成為歐洲第一口天然氫井。”不過(guò),由于該企業(yè)的租約是根據(jù)西班牙石油法簽訂的,2021年西班牙氣候法出臺(tái)后,新業(yè)務(wù)被暫停。在西班牙對(duì)氫氣鉆探禁令解除前,該企業(yè)將無(wú)法進(jìn)行商業(yè)生產(chǎn)。
 
碳中和與氫能
 
  當(dāng)前,人們對(duì)天然氫的研究仍處于早期階段,天然氫的形成過(guò)程、遷移、如何實(shí)用化等難題有待科學(xué)家們和企業(yè)持續(xù)研究、實(shí)驗(yàn)和解密。
 
  值得注意的是,盡管氫是無(wú)碳的,但氫能作為能源也有其缺陷,主要是儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題。例如,雖然1公斤氫氣所含能量與4升汽油接近,但常溫常壓下,1公斤氫氣的占用空間比混凝土攪拌車滾筒還要大。液化氫氣通常需要冷卻至零下253攝氏度,這將產(chǎn)生一筆巨額費(fèi)用。同樣,大多數(shù)專家認(rèn)為電熱泵比氫爐更有開(kāi)發(fā)價(jià)值。
 
  不過(guò),美國(guó)麻省理工學(xué)院能源系統(tǒng)研究員達(dá)里克·馬拉普拉加達(dá)表示,全球預(yù)計(jì)能源需求的一半將難以通過(guò)改用電力來(lái)實(shí)現(xiàn)脫碳,這為氫氣提供了用武之地。
 
  在氫氣家族中,相較于“綠氫”利用可再生太陽(yáng)能或風(fēng)能、用電解槽將水分子分解成氧氣和氫氣,天然氫氣具備顯著的成本優(yōu)勢(shì)。高盛集團(tuán)發(fā)表報(bào)告預(yù)測(cè),到2030年,全球氫能市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)1倍多,達(dá)到2500億美元,到2050年可達(dá)1萬(wàn)億美元。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽:
免責(zé)聲明:本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與中國(guó)電池聯(lián)盟無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí),對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請(qǐng)讀者僅作參考,并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來(lái)源:XXX(非中國(guó)電池聯(lián)盟)”的作品,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的,請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行,以便我們及時(shí)處理。
QQ:503204601
郵箱:cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
  • EVTank:2023年全球小軟包鋰離子電池出貨量54.8億只

    近日,研究機(jī)構(gòu)EVTank聯(lián)合伊維經(jīng)濟(jì)研究院共同發(fā)布了《中國(guó)小軟包鋰離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)(2024年)》。白皮書(shū)數(shù)據(jù)顯示,2023年全球小軟包鋰離子電池出貨量54.8億只,同比下滑2.6%,已經(jīng)連續(xù)兩年同比下滑。
    2024-04-19 10:24
  • 2023年動(dòng)力電池裝機(jī)量排行榜:強(qiáng)者恒強(qiáng)?“寧王”城池固若金湯?

    蓋世汽車研究院相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,在剛剛過(guò)去的2023年全年,寧德時(shí)代位列動(dòng)力電池供應(yīng)商裝機(jī)量排行榜首位,弗迪電池緊隨其后位列第二位,兩者分別占據(jù)42.7%和32.1%的市場(chǎng)份額。
    2024-02-26 09:32
  • EVTank:2023年全球鋰離子電池出貨量達(dá)1202.6GWh

    近日,研究機(jī)構(gòu)EVTank聯(lián)合伊維經(jīng)濟(jì)研究院共同發(fā)布了《中國(guó)鋰離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)(2024年)》。
    2024-01-19 08:46
  • 中國(guó)新能源電池之都,“都”有什么?

    2023年首屆全球儲(chǔ)能大會(huì)上,寧德被中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)授予“中國(guó)新能源電池之都”稱號(hào)。如此“含金量”十足的金字招牌背后有哪些領(lǐng)先實(shí)力?
    2024-01-18 10:17
  • 新能源汽車要賣得好,先得給電池取個(gè)好名字?

    電池安全系數(shù)沒(méi)有上限,能量密度、重?fù)Q電速度目前也沒(méi)有看到上限,所以,動(dòng)力電池的創(chuàng)新也不會(huì)設(shè)限。
    2024-01-12 09:23
  • 2023年中國(guó)電解液出貨量同比增長(zhǎng)27.7%達(dá)113.8萬(wàn)噸

    近日,研究機(jī)構(gòu)EVTank聯(lián)合伊維經(jīng)濟(jì)研究院共同發(fā)布了《中國(guó)鋰離子電池電解液行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)(2024年)》。
    2024-01-08 10:09
  • 從CTP看2023年電池技術(shù)的進(jìn)步

    本文就從CTP的角度來(lái)跟大家一起回顧2023年電池技術(shù)的進(jìn)步,并對(duì)公眾號(hào)發(fā)表的文章進(jìn)行總結(jié)。
    2024-01-04 09:03
  • 2023年終系列:回歸制造屬性后的動(dòng)力電池

    動(dòng)力電池由強(qiáng)科技屬性,轉(zhuǎn)變至強(qiáng)制造屬性。
    2023-12-21 09:19
  • 2023年中國(guó)固態(tài)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)洞察報(bào)告

    鋰離子電池具有高能量、長(zhǎng)壽命、高性價(jià)比、少污染等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于新能源汽車、消費(fèi)電子、儲(chǔ)能等領(lǐng)域,鋰離子電池主要分為液態(tài)與固態(tài)電池兩種類型,液態(tài)鋰電池包括液態(tài)電池、凝膠電解質(zhì)電池,固態(tài)鋰電池包括半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)、全固態(tài)電池三種。其中,半固態(tài)
    2023-11-12 15:17
  • 2023年,動(dòng)力電池回收生意還好做嗎?

    “按照動(dòng)力電池平均使用壽命5-8年計(jì)算,我國(guó)第一批投入市場(chǎng)的動(dòng)力電池基本上已經(jīng)面臨退役了,如果不能妥善處理,將給社會(huì)帶來(lái)棘手的環(huán)境安全問(wèn)題!比涨埃诎不崭逢(yáng)召開(kāi)的2023新能源汽車全生命周期綠色發(fā)展大會(huì)上,與會(huì)代表紛紛就動(dòng)力電池回收問(wèn)題建言獻(xiàn)策
    2023-11-05 10:48
專題
相關(guān)新聞
本月熱點(diǎn)
歡迎投稿
聯(lián)系人:王女士
Email:cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話:010-56284224
在線投稿
微信公眾號(hào)