地質學家於加拿大古老巖層中發現天然白氫來源

在安大略省的蒂明斯附近，一個活躍的礦場的黑暗隧道中，地球釋放出了一些非凡的東西。這不是有毒氣體，而是純粹的能量。地球化學家首次捕捉並測量了直接來自十億年老巖層的持續性「白氫」噴發。這項發現由多倫多大學和渥太華大學的研究人員主導，可能對全球清潔能源轉型有所幫助。研究人員發現該地點的 15,000 個鑽孔每年可自然釋放超過 140 噸氫氣，足以滿足超過 400 户家庭的年度能源需求。

研究人員指出：「這些釋放能從單一位置每年提供 470 萬千瓦的能量，足以支持超過 400 户家庭的年度能源需求。」這些氣體是從地下水中析出的。自然氫氣的全球經濟規模已達到 1,350 億美元，該氣體被用於煉鋼、製造甲醇，以及生產滿足全球人口需求的大量肥料。然而，幾乎所有的工業氫氣目前都是通過從煤和天然氣等化石燃料中提取而來，這一過程向大氣中排放了驚人的二氧化碳。

白氫的發現可能改變全球能源格局

即使是通過可再生能源分解水而製造的「綠氫」，也需要大量的電力、複雜的基礎建設以及昂貴的長距離運輸。白氫可能解決這一問題，因為它是由地球本身生產的。多倫多大學藝術與科學學院地球科學系的教授巴巴拉·謝伍德·洛拉（Barbara Sherwood Lollar）表示：「這項研究的數據表明，從我們腳下的岩石中獲取經濟有效的國內能源存在重要的未開發機會。」她補充道：「此外，這提供了一種『加拿大製造』的資源，可以支持當地和區域產業中心，並減少它們對進口碳氫燃料的依賴。」

科學家們監測了鑽入加拿大地盾的單個鑽孔，發現每個鑽孔每年平均釋放八公斤氫氣，這大約與標準汽車電池的重量相當。而且，這一過程不會停止。氣體在十年或更長時間內穩定流出。謝伍德·洛拉表示：「自然氫氣是通過岩石與這些岩石中的地下水之間的化學反應隨時間產生的。」

白氫的地質優勢在於它是在水與特定礦物之間的古老化學反應中形成的。在加拿大，這些礦物位於礦工已經開採銅、鎳和鑽石的相同巖層中，或者探勘關鍵的綠色轉型金屬如鋰和鈷。簡而言之，這種能源正好位於重工業所需的地方。採礦公司理論上可以利用他們自己腳下的岩石來為其運營提供能源，而不是建造數十億美元的管道來將氫氣運送到全國各地。這項研究提供了持續數年穩定釋放大量自然氫氣的第一個具體測量數據，表明加拿大可以利用其獨特的地質，尤其是在諸如安大略北部、魁北克、努納福特和西北地區等現有的礦業區域。

謝伍德·洛拉補充説：「加拿大的好運在於其廣大領土，尤其是在加拿大地盾上，擁有創造這種自然氫氣所需的正確岩石和礦物。」這可能為碳氫基工業氫氣提供更便宜、更清潔的替代方案。相關研究成果已於 5 月 18 日發表在《美國國家科學院院刊》上。