地球表面下潜伏着一座氢山——科学家们说，只要其中的一小部分，就可以在未来200年里打破我们对化石燃料的依赖。
新的研究表明，地球上的岩石和地下储层中含有大约6.2万亿吨（5.6万亿公吨）的氢。这大约是已知地下石油储量的26倍（1.6万亿桶，每桶重约0.15吨），但这些氢储量的位置仍然未知。
研究人员怀疑，大部分氢气可能都在离海岸太深或太远的地方，无法开采，而且一些储量可能太小，无法以一种具有经济意义的方式开采。美国地质调查局（USGS）的石油地球化学家、这项新研究的主要作者杰弗里·埃利斯告诉《生活科学》杂志，然而，结果表明，即使有这些限制，也有足够多的氢气可供使用。
氢是一种清洁能源，可以为汽车提供燃料，为工业过程提供动力并发电。埃利斯说，研究中发现的2%的氢气储量，相当于1240亿吨（1120亿公吨）的天然气，“就能提供我们几百年内实现净零碳排放所需的所有氢气。”
埃利斯和他的合著者、美国地质勘探局地质学家萨拉·格尔曼在研究中指出，这一数量的氢气释放的能量大约是地球上所有已知天然气储量所储存能量的两倍。研究结果发表在周五（12月13日）的《科学进展》杂志上。
为了估计地球内部的氢气量，研究人员使用了一个模型，该模型考虑了氢气在地下产生的速度，可能被困在储层中的数量，以及通过各种过程（如从岩石中泄漏到大气中）损失的数量。
埃利斯说，氢是通过岩石中的化学反应产生的，最简单的反应是将水分解成氢和氧。他说：“实际上有几十种自然过程能够产生氢气，但其中大多数产生的量很小。”
直到最近，研究人员才意识到氢在地球表面下积聚。埃利斯解释说：“我整个职业生涯的范式是，氢就在那里，它发生了，但它是一个非常小的分子，所以它很容易从小孔隙、裂缝和岩石中逃逸出来。”
但是，当科学家们在西非发现了一个巨大的氢储藏库，然后在阿尔巴尼亚的铬矿中又发现了一个，这种范式就改变了。现在很清楚，氢确实在地球的储层中积累，新的研究表明，其中一些积累可能相当可观。
“我很惊讶，结果比我想象的要大，”埃利斯说。“结论是，那里有很多东西。”
但值得注意的是，这些结果存在巨大的不确定性，他说，因为模型显示，那里可能有10亿到10万亿吨的氢。（根据该模型的假设，最可能的值是6.2万亿吨。）
在某些行业，氢预计将占未来能源供应的30%，到2050年，全球需求预计将增长五倍。这种气体是通过水的电解人工产生的，在电解过程中，水分子被电流分解。当使用可再生能源时，这种产品被称为“绿色氢”，当使用化石燃料时，它被称为“蓝色氢”。
开采天然氢气的好处是，它不需要能源来生产，地下储层可以储存天然气，直到需要的时候。埃利斯说：“我们不必担心储存问题，这是你用蓝色氢或绿色氢所做的事情——你想在电力便宜的时候制造出来，然后你必须把它储存在某个地方。”使用天然氢气，“你可以在需要的时候打开或关闭阀门。”
最大的问题仍然是所有这些氢的确切位置，这将影响到它是否可以被获取。埃利斯和他的同事们正在努力缩小地下储层形成所需的地质标准，他说，美国的结果可能会在明年初公布。
