下個石油奇蹟？地下珍貴「白金」 激發能源淘金熱

天然形成的「白氫」（white hydrogen）蘊藏在巨大地底儲層中。（示意圖：shutterstock/達志）

天然形成的「白氫」（white hydrogen）蘊藏在我們腳下的巨大地底儲層中——如今，這場清潔能源時代的淘金熱正在展開。

BBC報導，氫氣是地球上最小、最簡單、最輕的分子，目前主要應用於煉油與化學產業，例如生產肥料所需的氨氣。而目前市面上絕大多數的氫氣，仍是透過污染性高的甲烷蒸氣重組或煤氣化製造。

不過，現在已有其他碳排更低的氫氣生產方式。氫氣的能量密度是石油的三倍，燃燒後只產生水，因此被視爲一種具潛力的清潔燃料選項，特別適合那些難以透過電氣化減碳的產業，例如航空、航運或鋼鐵製造。

同時，近年來科學家發現，天然形成的氫氣比過去想像的更爲普遍，這讓部分人認爲它有潛力成爲一種便宜且零碳的燃料來源。這種「地質氫」（geologic hydrogen），又稱天然氫或白氫，是當地下水與富含鐵的岩石發生「蛇紋石化作用」（serpentinisation）時自然產生的。由於氫氣極爲輕盈，它通常會穿過多孔岩石與裂縫逸散，最終升向大氣層——除非在此之前被地下化學反應消耗，或被棲息於地底的微生物「吃掉」。

但在某些地質環境中，氫氣可能會被困在低滲透性的岩層之下，這些岩層形成了一種密封結構，使氫氣得以在其下方聚集。而這讓探勘者看到可能具有商業開採潛力的希望。

美國地質調查局（USGS）地質學家研究中指出，大多數這些氫氣「可能位於太深、太遠的離岸地區，或規模太小，難以具經濟效益地開採」。然而，他們也發現，即使只有2%的白氫可以開採，也足以滿足全球預測氫氣需求約200年。此外，他們補充說，這些氫氣所含的能量，大約是目前地球上已探明天然氣儲量的兩倍。

這一概念激起了人們對腳下地層潛藏資源的極大興趣，但開採白氫也可能帶來意想不到的後果，包括對氣候的潛在影響，這些影響甚至可能抵銷白氫作爲替代化石燃料的好處。

氫氣儲層中可能含有甲烷，若未加以捕捉，這些甲烷的釋放將可能抵銷白氫帶來的環境效益。此外，一旦氫氣進入大氣，它會與甲烷爭奪氫氧自由基（hydroxyl），這是一種能分解甲烷分子的化學物質。換言之，若在開採過程中有氫氣逸散，會讓大氣中的甲烷停留時間更久，進而加劇暖化效應。

白氫的支持者告訴BBC，甲烷排放是可以透過過濾技術加以控制的，並且表示，若將氫氣作爲燃料來開採與燃燒，反而能減少原本自然滲漏至地表、進入大氣的氫氣總量。

但有專家並不認同這種說法，因爲大規模生產白氫反而會導致更多氫氣泄漏至大氣層，且大規模開採可能影響當地地底的生態系，以及依賴氫氣作爲能量來源的微生物。這些微生物在地球化學元素與化合物的循環中扮演重要角色，目前人類對深層地殼的瞭解仍相當有限。

即使在未來幾年內發現了大型白氫儲量，要發展成具規模的產業仍至少需要再花上十年時間，這意味著白氫在短期內不太可能對能源系統產生實質影響。在全球氣候目標所需的時間範圍內，白氫開採「根本無法及時實現」，因此難以取代目前以化石燃料製造的氫氣。