The next big thing in hydrogen could be underground

氢能的下一个重大突破可能来自地下 | MIT技术评论

气候与能源

氢能的下一个重大突破可能来自地下

这是否是21世纪的淘金热？

作者

• Casey Crownhart 档案页面

2026年8月20日

2023年，研究人员在印度尼西亚的一处温泉发现了天然氢气。Mohamad Hamzah/NurPhoto via AP

执行摘要

人们正在寻找新的氢气来源，这种气体（或至少产生它的理想条件）可能就藏在我们的脚下。

氢气可以用于从大型卡车到飞机再到钢铁制造的各种燃料。由于燃烧时只产生水和氧气，不产生导致气候变化的碳排放，氢气常被视为气候解决方案。

在我们最新纸质版杂志的一篇新报道中，自由撰稿记者James Dineen探讨了天然氢气的21世纪淘金热。这是近期让我着迷的研究领域之一，因此让我们来看看其潜力以及仍待解答的问题。

目前，氢气主要通过化石燃料（通常是天然气）生产，其中大部分用于石油精炼或用于制造化肥和其他化学品。但近年来，气候领域许多人设想了一个未来：氢气的生产也能实现清洁化。

如果几年前问我这个问题，我会认为清洁氢气的竞赛是在使用可再生能源供电的电解槽方法与采用传统化石燃料但配备碳捕获技术的方法之间展开。但这两种方法都因成本高昂而难以取得进展。

最近，一个新的领域正在获得动量：地质氢。多家公司已在非洲、亚洲、欧洲、澳大利亚和北美发现了天然氢资源。

美国地质调查局发布了该国氢气勘探潜力地图（即氢气最可能自然存在的区域）。一个热点地区是美国中西部——具体来说是横贯堪萨斯州到密歇根州的中大陆裂谷。约10亿年前，该地区地壳被拉伸并分裂，熔岩通过裂缝上升。如今的结果是大量富含铁的岩石，这些岩石可以与水反应迅速生成氢气。

澳大利亚公司HyTerra正在内布拉斯加和堪萨斯州寻找氢气，目前已发现氢浓度高达96%的气体样本。拥有超过4亿美元融资的Koloma公司也在该地区进行勘探。

这些公司面临的一个主要问题是：自然过程究竟产生了多少氢气？以及是否能有效捕获这些氢气？氢气是一种极其轻的气体，分子量很小，甚至能从岩石中极细微的裂缝中逸出。

正如James在报道中所提到的，有一些令人鼓舞的迹象。研究人员在安大略省北部的一座矿井中检查了几十个钻孔，发现每个钻孔每年释放8公斤氢气。考虑到仅该地点就有超过14000个钻孔，这意味着存在大量可捕获的氢气潜力。

而不是寻找天然来源，一些公司选择自行采取行动，推动反应进程。所谓“刺激地质氢”的理念，是寻找一个具备氢气生产有利条件但没有资源积累的地点。通过添加水、催化剂或其他反应所需的因素，可以启动这一过程。

Vema Hydrogen 是一家总部位于德克萨斯州的公司，他们通过钻井并在井中注入水和催化剂，试图从地下岩石中生产氢气，以刺激反应。该公司正在魁北克的井中测试其工艺，希望能在2028年开始全面生产。

其他公司则在氢气生产的不同方面展开探索：例如，Eden GeoPower 正在利用电力在岩石中形成裂缝网络，为水提供更多的进入路径。（这项技术在增强地热项目中也可能有应用价值。）

这里仍然存在大量未解的问题：氢气 notoriously 难以运输和储存，需要大量空间或超低温才能使气体液化。但如果工程和物流能够顺利实现，这可能为氢气带来新的发展契机。

本文来自《The Spark》，这是《MIT Technology Review》的每周气候通讯。要每周三在收件箱中接收，请在此处注册。

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插图由 Rose Wong 绘制

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