【可望改变游戏规则,研究:大量白氢就在高山里】
各种绿色能源里,氢是备受关注的清洁燃料,然而只有白氢是真正天然不需制造,只需提取的能源,成本也很低,是脱碳未来的希望。但问题是这些白氢在哪里,是否能够就近提取,是最大挑战,最近科学家发现,山脉中可能存在大量白氢。
白氢也称为地质氢或天然氢,比化石燃料更具永续性,白氢发电的过程只会产生水,不是温室气体。1987 年在西非国家马里意外发现白氢,2011 年白氢就开始为当地村庄提供电力。几十年前,科学家就认为这种天然氢,大量存在于地壳中,但大型可用储量的位置仍然不确定。这项新研究可能会改变这一现状。
最近发表在《科学进展》期刊的研究,德国亥姆霍兹地球科学中心的地质学家团队,使用计算机模型模拟地球板块的运动,确定适合产生白氢的区域,发现比利牛斯山脉和欧洲阿尔卑斯山等山脉是潜在的热点。
白氢可以透过多种方式产生,例如透过细菌转化有机物,或由于地壳的放射性而导致水分子分裂。但科学家焦点放在更深处的地函。地函构成地壳下的大部分,地函岩石为了到达地表,这些岩石需要经过数百万年的构造挖掘过程,穿过超过 2,900 公里的地函。研究指出,这个过程透过两种主要机制发生,大陆分裂允许地函上升,和山脉形成将地函岩石推到地表。
当水与地函富含铁的岩石相互作用会产生氢气,这个过程称为「蛇纹石化」。科学家利用板块模型来确定地函岩石被「挖掘」出来的地点和时间,以及数量,发现山脉的形成为蛇纹石化创造最佳条件。他们认为,山脉的寒冷环境加上水循环的增加,可能会产生更多的氢气。事实上,研究计算机模拟显示,透过山脉形成而出现的岩石的氢容量,比透过大陆裂谷被推到地表的岩石的氢容量高出 20 倍。
研究人员已经在比利牛斯山脉、欧洲阿尔卑斯山脉和巴尔干半岛等山区发现天然氢气生成的迹象。光是山脉中可供蛇纹石化的地函岩数量,就显示白氢「可能改变游戏规则」。
其他科学家表示,地函岩石被带到地表附近的过程已为人所知。这项研究提供一种定量方法,评估地函岩石被抬升的不同环境中的白氢潜力,可以帮助地质学家找到最有可能拥有大规模白氢资源的地区,并可能「对地质氢勘探产生直接和重大的影响」。