下个石油奇迹？地下珍贵「宝物」激发能源淘金热

天然形成的「白氢」（white hydrogen）蕴藏在我们脚下的巨大地底储层中——如今，这场清洁能源时代的淘金热正在展开。

BBC报导，氢气是地球上最小、最简单、最轻的分子，目前主要应用于炼油与化学产业，例如生产肥料所需的氨气。而目前市面上绝大多数的氢气，仍是透过污染性高的甲烷蒸气重组或煤气化制造。

不过，现在已有其他碳排更低的氢气生产方式。氢气的能量密度是石油的三倍，燃烧后只产生水，因此被视为一种具潜质的清洁燃料选项，特别适合那些难以透过电气化减碳的产业，例如航空、航运或钢铁制造。

同时，近年来科学家发现，天然形成的氢气比过去想像的更为普遍，这让部分人认为它有潜质成为一种便宜且零碳的燃料来源。这种「地质氢」（geologic hydrogen），又称天然氢或白氢，是当地下水与富含铁的岩石发生「蛇纹石化作用」（serpentinisation）时自然产生的。由于氢气极为轻盈，它通常会穿过多孔岩石与裂缝逸散，最终升向大气层——除非在此之前被地下化学反应消耗，或被栖息于地底的微生物「吃掉」。

但在某些地质环境中，氢气可能会被困在低渗透性的岩层之下，这些岩层形成了一种密封结构，使氢气得以在其下方聚集。而这让探勘者看到可能具有商业开采潜质的希望。

美国地质调查局（USGS）地质学家研究中指出，大多数这些氢气「可能位于太深、太远的离岸地区，或规模太小，难以具经济效益地开采」。然而，他们也发现，即使只有2%的白氢可以开采，也足以满足全球预测氢气需求约200年。此外，他们补充说，这些氢气所含的能量，大约是目前地球上已探明天然气储量的两倍。

这一概念激起了人们对脚下地层潜藏资源的极大兴趣，但开采白氢也可能带来意想不到的后果，包括对气候的潜在影响，这些影响甚至可能抵销白氢作为替代化石燃料的好处。

氢气储层中可能含有甲烷，若未加以捕捉，这些甲烷的释放将可能抵销白氢带来的环境效益。此外，一旦氢气进入大气，它会与甲烷争夺氢氧自由基（hydroxyl），这是一种能分解甲烷分子的化学物质。换言之，若在开采过程中有氢气逸散，会让大气中的甲烷停留时间更久，进而加剧暖化效应。

白氢的支持者告诉BBC，甲烷排放是可以透过过滤技术加以控制的，并且表示，若将氢气作为燃料来开采与燃烧，反而能减少原本自然渗漏至地表、进入大气的氢气总量。

但有专家并不认同这种说法，因为大规模生产白氢反而会导致更多氢气泄漏至大气层，且大规模开采可能影响当地地底的生态系，以及依赖氢气作为能量来源的微生物。这些微生物在地球化学元素与化合物的循环中扮演重要角色，目前人类对深层地壳的了解仍相当有限。

即使在未来几年内发现了大型白氢储量，要发展成具规模的产业仍至少需要再花上十年时间，这意味着白氢在短期内不太可能对能源系统产生实质影响。在全球气候目标所需的时间范围内，白氢开采「根本无法及时实现」，因此难以取代目前以化石燃料制造的氢气。