天然氫：終極的綠色能源

綠色能源是目前最時髦的一個話題，各國都在盡其所能地在推進。盡管有了很大的進步，似乎氣候變化的速度比科學家預計的要快，原來設定的比工業化時代平均氣溫不超過1.5度的閾值恐怕已經打破，或者接近打破。按照公認的模型計算結果，地球將進入一個不可逆的持續溫度升高漩渦。

不管怎麽樣，綠色過程都應該加速。除了改進已有的技術手段，如光電，風電，電動汽車，電池技術外，還取決於新的，突破性的思維從而帶來突破性的科技。

電池驅動的電動車有了很大進步，但現有電池的能量密度比汽油還是差得很多，就算勉強能驅動通勤小汽車，對驅動長途運輸的大卡車，輪船還是力不從心，更不用說飛機了。光風發電由於其時間和電量，頻率的不均勻性，在並入統一輸電網有個複雜的同步問題，否則會引發電網崩潰，甚至毀壞。除了使用不同的儲電設備（抽水電站，壓縮氣站，飛輪，化學電池）， 最可行的還是用天然氣發電站作為同步和備用站， 如果用煤電，需要保持至少30%的基礎發電量，核電不能用於調節。而天然氣與煤電都有碳排的問題。

有一個東西，可以解決上麵所有的問題，那就是氫氣。 氫氣的能量密度比汽油都要高，既可以燃燒，產物隻是水，天然氣， 煤，燃油能幹的事，氫氣都能幹！也可以作為電池能量的原料，日本的氫動汽車具有比目前已有的電動車更大的優勢，而驅動大卡車，輪船也沒有問題。

唯一的問題，就是成本！最便宜的氫氣製造方法，就是向高溫的煤上噴水（常常作為洗煤工藝的副產品）， 以前的煤氣，就是CO和H2的混合物。這樣製造出來的氫氣，過程中會產生很大量的碳排，產生CO和CO2， 被稱為灰氫。其次，是利用天然氣和水產生氫氣，這個工藝排碳比煤要少，但成本也高點，叫藍氫。最幹淨的是通過電解水產生氫氣，如果電是綠電（來自於光，風發電），就叫綠氫， 如果按能量效率，電解產生氫氣所需投入的能量要遠遠高於產出的， 是個負平衡，不可持續的工藝。但就算最便宜的灰氫，還是比天然氣要貴！

最近，有個想法，引起了全球所有能源公司和專家的注意，那就是，有沒有天然的氫氣？

從已有的研究資料來看，不是有沒有有的問題，肯定有，而是能不能找到有經濟價值的天然氫礦藏的問題。

在石油工業中, 人們一直認為天然氫是不存在的, 而且在20年前, 研究人員也確信在地球表麵自然狀態下不存在氫氣。但2002年, 英國地質調查局的Smith N J P在《第一次突破》雜誌上發表了“ 是需要勘探地質學家認真對待氫的時候了” 之後, 在過去幾十年裏, 隨著21世紀初俄羅斯發現了第一個天然氫礦床, 以及加拿大Hydroma公司第一次在非洲馬裏利用天然氫進行發電開始, 人們對天然氫認識逐步加強, “ 從地質的視角來看, 天然氫被忽略了” 的情況也發生了變化。而且, 過去30 年的學術研究已經積累了大量天然氫逸出的觀測數據, 也發表了許多有關天然氫方麵的文獻, 尤其近兩年, 全世界都開始針對天然氫進行研究。

氫氣在地下無處不在, 前人把這種氫氣按照“ 天然氫” (Natural hydrogen)、“ 天生氫” (Native hydrogen)或“ 地質氫”3種定義進行了歸類, 認為天然氫是一種地下可持續的、由地質作用生成的氫, 這些過程發生在地殼的淺部和深層, 產生的氫氣在逸出地表時可以被探測到; 天生氫是天然產生的氫; 地質氫是地下非生物成因, 即完全的地質成因的氫。另外有的研究者還使用了“ 金氫” 或“ 白氫”來描述天然氫, 目的是將其與氫能中的“ 灰氫” 、“ 藍氫” 和“ 綠氫” 區分開。

有研究者認為天然氫可能來源於非生物成因, 也可能來源於生物成因, 前者包括深源、水岩反應和水的輻解, 後者包括熱作用和微生物作用; 還有些研究者認為, 氫氣源於混合成因, 即多種不同成因的結合。研究人員之所以對氫氣的成因給出了很多解釋, 這一方麵說明氫氣普遍存在, 另一方麵也說明人類對地殼內氫氣的性質和行為特性缺乏充分了解。

天然氫以遊離氣體，包裹體，溶解態等方式存在。至關重要的是，不少天然氫是可再生的。掩埋和壓縮的有機礦床需要數百萬年才能變成石油和天然氣。相比之下，當地下水在高溫和高壓下與鐵礦物發生反應時，天然氫氣總是被不斷製造出來。自從馬裏鑽孔開始開采氫氣以來的十年中，流量並沒有減少，負責人Prinzhofer說，“氫幾乎無處不在，作為一種可再生能源出現，而不是化石能源，”。

從目前的資料，天然氫的儲存量機會是無限的。一旦成功，這將是自石油以後最重要的一個天然礦藏，必將深刻地影響人類曆史！

[宇都宮]

日本車企現在就把寶押在氫氣上，一旦成功，可能就沒有電動車什麽事兒了。