天然氫的嶄新發現：

引領能源轉型的新篇章
在傳統觀念中，氫常被視為二次能源，扮演著能源轉換與傳輸的角色。然而，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？它又預示著怎樣的未來？為何在澳大利亞、美國、歐洲等全球多地，眾多初創企業競相爭奪其勘探權呢？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充裕的特性，顛覆了我們對傳統氫能源的認識。它不僅被視為一種一次能源，更被寄予厚望，有望引領能源行業的全新變革。
白氫的嶄新發現
早在1987年，馬里便已率先發現了天然氫，成為全球唯一開采天然氫的國家。而如今，這一發現再次引起了廣泛的關注。近日，法國政府批準了首個天然氫勘探計劃，在洛林地區一個廢棄煤礦的礦床深處，竟意外探明了一個蘊藏豐富的天然氫礦床。據初步估計，該礦床的儲量可能高達全球年氫氣產量的一半，即約4600萬噸。這一發現無疑為法國的能源轉型注入了新的動力，總統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，全球各地對天然氫的勘探熱情也日益高漲。在美國，維亞切斯拉夫·茲貢尼克領導的初創公司Natural Hydrogen Energy已在內布拉斯加州的農田中鉆探出美國首口氫井，并計劃進一步開發。而在澳大利亞，Gold Hydrogen公司在南澳約克半島的拉姆齊項目也成功試鉆了第一口白氫井，標志著該國在天然氫勘探領域的又一重要突破。此外，西班牙的初創公司Helios Aragon也在積極尋找自己的“氣體金礦”，計劃在2024年底前鉆探一口探井。

01氫能源邁向一次能源時代

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、風力、太陽能，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，則是通過技術轉換一次能源所產生的衍生物，電力便是其中的佼佼者，它并非直接來源于自然，而是經過其他能源的轉換和加工。

如今，隨著科技的飛速進步和對可持續能源的迫切需求，人們對能源的理解和需求也在發生著深刻的變化。氫氣，這一歷來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，以其獨特的性質挑戰著傳統能源的認知。在特定條件下，氫氣甚至可以直接從大自然中獲取，如通過地下氫氣田或微生物產氫等方式。

這些發現無疑為我們指明了一個全新的方向。想象一下，如果能夠直接從微生物或地下的自然氫儲存中提取氫氣，那將意味著一個嶄新的能源時代的到來。作為一次能源的氫氣，不僅將展現其原始的高效能量特性，更能在燃燒過程中僅產生水作為副產品，成為一種高度清潔的能源形式。這對全球碳中和目標的實現無疑具有重大的意義。
是時候重新審視氫的角色了。它不再僅僅是能源轉換的配角，而是將揭示其深厚的能量底蘊，成為推動人類走向低碳未來的關鍵一環。隨著科技的突破，氫的一次能源時代正悄然展開，挑戰著我們對能源的傳統認知。

02天然氫的開采成本

天然氫的開采成本相對較低，特別是對于高濃度的天然氫礦藏而言，其開采成本甚至可以遠低于其他制氫方法。據相關數據顯示，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，該井已運營5年多，且其中的氫氣天然濃度高達約98%。據報道，該氫井的開采成本僅為5元/kg左右。同時，西班牙的天然氫開采企業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，天然氫以多種形態存在，包括氣體、液體和固體，且其形成機理目前尚無定論，但多種解釋均與其可持續和可再生特點相吻合。已觀測到的天然氫形成和地質環境多樣，這可能歸因于多種成因機制。其中，“深層釋放”類機制，即地核、地幔中豐富的氫逐漸釋放到地表，是較為常見的解釋之一。同時，地質化學生成和生物生成也是天然氫形成的重要途徑。

從現有勘探結果來看，天然氫具有巨大的資源總儲量和潛在開采利用價值。盡管目前國內外對天然氫的勘探調查尚處于起步階段，但全球已有30多個國家陸續發現了富含天然氫的地區。特別是一些國家如馬里、阿曼和美國，其地下泄漏氣體中的氫氣含量甚至超過了90%，顯示出極高的利用價值。
綜合各類數據分析，截至2020年，全球范圍內已探明的天然氫地表逸出量約為5至1千萬噸/年，這一數量級相當于200至400 GW電解槽制氫的規模。但值得注意的是，由于地質深層氫氣的量目前尚無法準確估算，同時部分國家和地區尚未開展系統的天然氫檢測和資源量計算工作，因此，實際的天然氫資源儲量可能遠超當前估計。

03天然氫的國內外開采現狀

近年來，國際上涌現出眾多新興企業，積極投身于天然氫資源的勘探與開發。經過多年的努力，這些企業已成功選定多處具有商業開采潛力的天然氫礦藏，并計劃自2023年起逐步啟動商業化開采進程。以下是相關進展的詳細概述：
國內天然氫的開采利用項目尚未有具體披露，但國內在天然氫領域的研究已積累頗豐。多個地區通過油氣和礦產資源的勘探開發活動，成功發現了天然氫的蹤跡。例如，松遼盆地的某些鉆井中，氫氣含量高達54%；而在柴達木盆地三湖地區的2號井巖屑罐頂氣中，更是檢測到了濃度高達99%的氫氣。

同時，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，也相繼發現了低濃度的天然氫。這些發現為國內天然氫的進一步研究和開發提供了寶貴的數據支持。