氢气，意料之外的能源.pdfVIP

氢气，意料之外的能源

本文转载自《新发现》杂志

人们曾认为陆地上没有可开采的氢气。大错特错！现已探明大量

富含这种清洁气体的矿层。”氢时代“还远吗？

它不像石油那样如喷泉般有力地喷出；它不像天然气，与空气接

触会产生橙色火焰；它也不像煤矿，漆黑一片。

无色，无臭，无声，极易挥发，地下氢气一直未引起人们的注意，

地质学家甚至一度认为它们不存在。”它实在太不起眼了，如果不是

专门去找，放在眼皮底下都发现不了。”法国石油与新能源研究院

（IFPEN）地质学家埃里克·德维尔（EricDeville）解释道。但现在，

一切都表明，陆地之下蕴含着大量氢——更准确地说是氢气（H），

2

并源源不断地向外释放。

谁没听说过氢气燃烧只产生纯水的无上优点呢？又有哪个生态学

家没有在内心深处幻想过利用这种化学元素为交通、工业提供动力，

乃至创建一个全新的人类文明呢？

然而，这些梦想最后全在一个无法回避的现实问题面前化为泡影：

虽然地球上氢元素无处不在，但都不是适于开采的形态。自然界似乎

不存在纯氢，氢原子总是与其他原子结合，形成水（HO）或碳氢燃

2

料之类的化合物，我们只有使用代价高昂、污染环境的手段才能把它

们提取出来。

每年有近7000亿立方米的氢气被用于工业生产，其中96%来自

对煤炭、天然气和石油深度处理，其余来自难度颇高的水的电解。鉴

于这一状况，业界略带不屑地把氢视为一种能量载体(energyvector)，

就像电力那样。

而现在，许多线索证明氢气是一种自然产物，换言之，它本身即

是一种能源，尽管其储量还有待评估。

超能量元素

为此，近10年来，一些地质学家、地质化学家和石油工程师走遍

全球，不畏艰险，到处探寻这种往往不知来历的气体。他们带着探测

器，拿着地质图，寻找这些宇宙间最小、最轻、最难以捕捉，但单位

重量能量最多的原子——其能量密度是天然气的2.5倍。

一种可能的未来能源就此崭露头角。这是一个特殊的时刻。有人

兴奋，有人忐忑，有人认为这是人类文明的希望，有人则担忧这只是

一场空欢喜。总之，人们对将来的看法不一。

重度污染环境的生产过程

目前的氢气生产对于地球来说是个灾难。人工制氢主要是通过对

化石能源的精炼，因此生产1吨氢气，会释放大约10吨二氧化碳！当

然，科学家也在开发其他技术，如通过可再生能源对水进行电解，或

借助基因改造过的绿藻。另一种选择：在工厂里模拟能够产出氢气的

地质过程。还有一种办法，就是回收“次生氢”，也就是那些在化工

流程中产生却未得到利用的氢气，或是成千上万吨炼钢残渣自然释放

出来的氢气。

此外，投身氢能源开发研究的人也是五花八门，既有严肃谨慎的

专业人士，也有彻底的投机分子。目前还无法对天然氢能源抱以过高

期待，不管是储存量，还是提取技术和使用方法，我们掌握的信息都

太少了。法国原子能与可替代能委员会(CEA)能源新技术负责人保

罗·卢谢斯(PaulLucchesse)如是说。

但是我们仍然可以想象，没准一个世纪以后，全人类会纪念今天

这一起步时刻。因为天然氢气很可能是我们能够从地球深处开采出来

的最后一种流体能源，埃里克·德维尔指出，也即能够支持现代社会运

行的最后的燃料，而且这次的特点将是持久、清洁。

这段历史究竟是如何起步的?关于天然氢气存在的最早的可靠证据

出现于1970年代，来自海底。这些探测于1997年得到了细化，这要

归功于法国海洋开发研究所(IFREMER)，该所的海底机器人当时在对

亚速尔群岛以南、水下2300米大西洋海脊上的黑烟囱进行勘探。我

们追溯甲烷的来源，以确定这些海底热泉的位置。这时偶然发现了富

含氢气的热液……曾任职于该所的让—吕克·夏鲁(Jean一LucCharlou)

回忆道。数年过去，这