地球蘊藏新寶藏?「天然氫」掀起全球能源淘金熱

亞洲新聞網/吳尚德
9 小時前

地球蘊藏新寶藏?「天然氫」掀起全球能源淘金熱

地球的地殼之下,藏著一座沒有人預料到的能源寶庫。科學家正在世界各地的岩層裡,找到一種自然生成、純度極高的氫氣——業界稱之為「白氫」或「天然氫」。它不需要工廠製造、不依賴再生電力,就這樣靜靜地藏在地底,等待人類去發掘。

科學家如今相信,地球岩石與地下儲層中埋藏的氫氣達到數兆噸之多,遠遠超過全球石油和天然氣的已知儲量。美國地質調查局(USGS)的最新研究估計,地球所含天然氫約達6.2兆噸,若能開採其中2%(約1,240億噸),便足以滿足人類兩個世紀的氫能需求。

更讓能源業者心動的,是它的潛在成本。據研究估算,天然氫的生產成本約為每公斤1美元,在馬利甚至已有商業案例達到每公斤0.5美元——相比之下,綠氫的生產成本每公斤約3至5美元。這個價差,足以讓整個潔淨能源產業重新洗牌。

說起目前唯一真正在運作的天然氫案例,得把視線拉到西非的小村莊。目前唯一持續使用天然氫的地點,是馬利的Bourakébougou村。這座村莊自2012年起靠氫氣供電,源頭是一口偶然挖到的淺層地下氫氣儲層,氣體驅動渦輪機,為約1,500名居民提供電力。這口井起初是工人鑿水井時意外鑿穿的,差點就被遺棄;如今卻成了全球天然氫研究者最常引用的「概念驗證」範本。

加拿大的發現,讓整個科學界為之一振。在加拿大地盾(Canadian Shield)的億年古岩中,氫氣正持續自然積累。多倫多大學與渥太華大學的地球化學家,首次測量了這些氫氣的濃度並追蹤其長期積累過程,為「白氫」這一能源來源提供了全新的科學認識。

研究人員發現,該礦址的15,000口鑽孔每年可自然排出逾140噸氫氣——足以維持400個家庭一整年的能源需求。天然氫濃度最高的地區,正好與加拿大採礦業歷史重鎮高度重疊,包括安大略省北部、魁北克、努納武特及西北地區。

儘管地質過程產生氫氣的速度緩慢,它在某種程度上屬於有限資源,但估計地下已積累的儲量,足以為人類爭取到足夠的時間,去尋找不影響氣候的替代能源。不過,科學問題尚未完全解決。研究人員仍需回答許多關鍵問題,包括氫氣在不同地質條件下的生成速度、如何在岩石中遷移、可能在哪裡積聚,以及一旦被封存後能維持多久。

商業淘金熱已悄悄開始。2023年時,全球已有40家公司在搜尋天然氫礦藏,相比2020年的10家,短短三年內翻了四倍。其中,美國新創公司Koloma已吸引逾3億美元資金,投資方包括比爾·蓋茲旗下的Breakthrough Energy Ventures。

法國探勘公司Mantle8於2026年5月完成約3,400萬美元的A輪融資,累計融資額達4,400萬美元,由Breakthrough Energy Ventures與法國公共投資銀行Bpifrance共同支持,資金將用於該公司自稱全球規模最大的天然氫探勘與鑽井計畫。

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政府層面也在跟進。美國能源部(DOE)已向16個研究項目撥款2,000萬美元,推進天然氫的探勘與開採;密西根州更於2026年簽署行政指令,為建立商業框架做出州層級的政策承諾。

不過,業界正在摸索的,不只是「在哪裡挖」的問題,還有「怎麼挖」。新創公司GeoKiln採用改良自殼牌技術的地下電熱器,透過加熱地層來按需觸發蛇紋石化反應產生氫氣;Vema Hydrogen則將專利催化劑與水注入特定岩層,無需持續能量輸入即可啟動反應,已於2026年2月在魁北克完成試驗鑽探。

最受矚目的實地驗證,正在美國堪薩斯州上演。HyTerra與Prometheus Hydrogen計劃在2026年12月前,將提純後的地質氫氣交付給美國客戶——若成真,將是全球首例。甚至美國軍方也加入了觀察行列。慈善基金Chimaera Fund為支持美軍基地於2030年前達成99.9%能源可用率的國會要求,已選定HyTerra、Prometheus及Helix Exploration為現場示範的主要執行方,涉及堪薩斯州與蒙大拿州的空軍基地。

當然,這場淘金熱並非沒有隱憂。被認為最具商業開採潛力的「儲層—圈閉—蓋層」系統,基本概念雖已成立,地質學家也對可能的分布位置有初步掌握,但目前仍缺乏這些地層實際含氫量及開採難度的詳細數據。重大的技術障礙依然存在,要在更大範圍內提取並穩定供應地質氫,需要大量投資與相當長的時間來發展成熟的技術。

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