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科学家在加拿大地盾十亿年古岩中发现大量天然氢气来源

发布于 2026年5月21日 840 浏览

多伦多大学和渥太华大学的科学家发现,加拿大地盾中已有十亿年历史的岩石正在自然产生大量氢气,这一发现可能重塑全球清洁能源格局。该研究发表在美国国家科学院院刊上,提供了首次对地下天然氢气积累进行的连续长期测量数据,数据来自安大略省北部蒂明斯附近的一座活跃矿井。这种被称为白色氢气的发现,指向了隐藏在地球上最古老地质构造之下的巨大且基本未被开发的能源资源。

天然氢气通过古老岩石与流经其间的地下水之间的化学反应产生,这一过程被称为蛇纹石化作用。首席研究员芭芭拉·舍伍德·洛拉尔解释说,这些反应在地壳中已持续了数十亿年,不断产生氢气并在地下储层中积累。与需要高能耗电解水的绿色氢气不同,白色氢气的形成无需任何人为干预或碳排放,使其成为一种极其清洁的潜在燃料来源。

这一发现的规模甚至令研究团队感到意外。从蒂明斯矿场钻井收集的数据显示,每个钻孔平均每年释放八千克氢气,且气体可持续流出至少十年。将此数据外推至该矿场近一万五千个钻孔,估计年氢气产量超过一百四十吨。研究人员计算出,仅这一个地点每年就能产生约四百七十万千瓦时的能源,足以满足四百多户家庭的全年能源需求。

地理影响远不止于单一矿井。研究人员发现,天然氢气浓度最高的区域出现在已与加拿大采矿活动相关的地质区域,包括安大略省北部、魁北克省、努纳武特地区和西北地区。这些区域与现有采矿基础设施的重叠可能大幅降低氢气开采的成本和后勤挑战,因为整个加拿大地盾数千个站点中已有钻孔和通道。

能源分析师和气候科学家对这些发现持谨慎乐观态度。法国、澳大利亚和马里等多个国家也报告了天然氢气矿藏的存在,推动了一场日益激烈的国际竞赛以评估这一资源的商业可行性。在白色氢气从实验室测量走向商业能源生产之前,仍有重大技术和经济问题有待解决,但这项研究在理解地球天然氢气循环方面迈出了里程碑式的一步,为寻找无碳能源开辟了充满希望的新前沿。

来源: ScienceDaily, Phys.org, Interesting Engineering, EurekAlert, Proceedings of the National Academy of Sciences

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