今年以来，全球对天然氢的兴趣正在持续增强，从油气巨头到矿业公司再到风投机构和技术初创企业，都在争相部署相关业务，力求在该市场“分一杯羹”。天然氢也被称为白氢、金氢或地质氢，是指在地球表面下以自然形式发现的氢气，不含碳且燃烧时只产生水，这种无需昂贵分子重整和裂解工艺即可获得的特点，受到广泛关注。
我国加强天然氢勘探评估
根据中国地质调查局地学文献中心编写的《国际天然氢资源勘查进展跟踪与研究》报告，天然氢作为地球上通过多种自然过程生成并赋存于地质体中的一次能源，近年来成为全球能源地质领域关注的热点之一，美国、巴西、法国、西班牙、俄罗斯、中国、澳大利亚、马里等国相继开展了探索性的天然氢资源勘查工作。
去年5月，中国地质调查局油气资源调查中心组织召开全国天然氢资源调查评价专题研讨会。会议一致认为，天然氢作为一种新兴可再生清洁能源，产自地幔、地壳和火山热液等地质和生物过程，兼具绿色零碳和低成本的双重优势，具有广阔勘探开发前景，开展全国天然氢资源调查评价工作具有重要战略意义。
据了解，中国地质科学院地质研究所今年重点工作包括评价区域岩浆岩和晚古生代烃源岩及张北天然氢成矿潜力。
今年初，中国地质调查局油气资源调查中心主任、党委书记张作衡指出，着眼时代发展要求，积极拓展能源资源应用服务新领域。加强天然氢、氦气等新型绿色能源调查评价，扩展地下储气、储能等新的业务领域，持续推进油气调查高水平开放合作，打造新的业务增长点，走出一条绿色低碳、数智化油气调查高质量发展之路，塑造发展新动能新优势。
我国具备天然氢生成条件与富集潜力，亟待开展天然氢成藏地质理论研究及勘探开发技术攻关，应尽早启动我国天然氢资源地质调查与评价，支撑服务国家能源资源安全及重大战略需求。
截至目前，我国针对天然氢的资源调查和科学研究刚刚起步，近年开展的分析研究工作结合国外天然氢资源勘查与地质理论研究取得的进展，确定了我国天然氢资源发展方向。
一方面，梳理关键科学问题，加强天然氢资源成因机制、富集成藏规律等基础性研究，积极开展科研基金、地质联合基金立项申报，形成相关地质理论。同时，加强天然氢资源地质调查与选区评价，摸清“资源家底”，早日获得调查发现和突破，评估规模化开发利用前景。另一方面，建立天然氢气工业标准、分类评价标准和勘查选区原则，提升氢气资源潜力评估的科学性。此外，加强天然氢取样、实验检测、气体监测等关键技术科技攻关和设备研发，建立勘查技术体系。
国外天然氢勘探部署提速
今年以来，国外有关天然氢的融资和勘探活动愈发频繁和活跃。美国CNBC新闻网报道称，俄气、bp、力拓、福德士河等行业巨头都在不同程度推动天然氢业务部署。
从风险投资的角度，天然氢发展势头正在积聚。上半年，bp风投部门bp Ventures联合共同投资者牛津大学附属投资公司牛津科学创业和矿业巨头力拓，完成对英国天然氢勘探初创公司Snowfox Discovery的A轮融资，该投资旨在推动后者核心技术开发和业务运营，同时建立全球天然氢机遇资源库。
2月，法国能源勘探公司Mantle8宣布获得340万欧元种子资金，计划到2030年找到1000万吨天然氢。投资者包括比尔·盖茨旗下气候和技术基金Breakthrough Energy Ventures。值得关注的是，过去两年，法国发现了巨大天然氢矿藏。
Mantle8表示，其专有技术能够识别最优天然氢储层，目标将氢气生产成本控制在每千克0.8美元，这一价格无疑将彻底改变清洁能源市场。Mantle8高管Aurian Durbuis表示：“能否找到可开采储层，这是最大挑战。我们预计将于2028年钻探，如果届时能找到高浓度、高压力氢气，那么一切都将被彻底改变。”
Breakthrough Energy Ventures首席技术官埃里克·图恩指出，如果拥有充足氢气并且足够便宜，几乎可以做任何事情。可以制造金属、生产燃料，甚至制造食品，而且所有过程排放量都远低于传统方法。
5月，澳天然氢勘探HyTerra公司在美国堪萨斯州Sue Duroche—3井发现96.1%氢气浓度，创历史新高。该公司执行董事Benjamin Mee表示，这是释放天然氢潜力的关键开端，眼下正在高效推进第二口井钻探。去年，矿业公司福德士河投资2190万美元收购HyTerra公司战略股份，为该公司天然氢开发提供资助。
与此同时，澳大利亚油气勘探商Whitebark Energy在澳Rickerscote区域启动勘探活动，该区域估计蕴藏7.1亿千克天然氢、970亿立方英尺氦气和1.53亿桶石油当量油气储量。Whitebark Energy指出，庞大天然氢和氦气方面巨大规模资源潜力，将为清洁能源新时代带来更多助力。
规模化提取天然氢挑战大
根据美国地质勘探局2022年测算，地球岩层中可能蕴藏超万亿吨天然氢，可满足人类未来上千年能源需求。不过，截至目前，天然氢提取仍处于萌芽阶段，经济可行性、勘探和生产、运输和监管、规模化应用等挑战让其问世之路并不平坦。国际能源署指出，全球范围内，天然氢资源过于分散，无法以经济可行方式获取。
睿咨得能源咨询公司指出，全球几个国家正在进行天然氢勘探工作，未来一年将是关键一年。该公司氢研究主管Minh Khoi Le表示，很难预测天然氢能否在今年实现新突破。“过去12个月，没有任何重大进展，但兴趣的确持续上升，这会带来一定程度的推动。”他说，“尽管许多公司都开始研究勘探和开发事宜，但整体进展相对缓慢，目前只有少数公司启动勘探活动。”
显然，天然氢并非廉价清洁氢气的立即可行解决方案，这种萌芽初期使得业内无法确定使用现有钻探技术能触及和开采多少天然氢，也不确定如何储存氢气并将其运输到遥远的终端消费者市场。
伍德麦肯兹指出，天然氢可能会取代部分蓝氢和绿氢项目，但技术、资本和监管将是其能否成为一个新的清洁能源产业的关键。成本将是天然氢的绝对优势。由于需要大量可再生能源电力进行电解，绿氢生产成本多年来一直居高不下，目前维持在6—12美元/千克之间，而且长期依赖补贴的情况下才能实现3美元/公斤的商业门槛，而规模化生产天然氢成本可能不到1美元/千克。
氢能科学联盟表示，天然氢勘探仍处于萌芽阶段，大规模发现可提取高纯度氢气的可能性仍然相对渺茫。追逐天然氢热潮可能会分散市场对绿氢的注意力，后者对于当前工业脱碳至关重要。“如果将天然氢革命与美国页岩革命作类比，即便未来能有大规模发现，实现工业化生产天然氢也可能需要几十年。”氢能科学联盟成员Arnout Everts坦言。
“天然氢可以开启一个清洁、自主能源的新时代。”埃里克·图恩表示，“我们知道其存在，早期勘探已经证明六大洲均有潜在储量，现在的挑战是如何实现有效提取、安全运输，并建立完备产业链，从而实现商业化应用。”
文丨本报记者 王林
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