研究人员详细阐述了在我们脚下寻找清洁天然氢源所需的地质成分。这项工作详细描述了天然氢的要求，天然氢是地球在地质时间内自行生成的，可以在地壳中积累，并确定了拥有这些成分的地质环境在全球范围内广泛分布。氢气是一个1350亿美元的产业，对于制造化肥和其他重要社会化学品至关重要，也是未来低碳排放技术的关键清洁能源来源，其市场预计到2050年可达10000亿美元。这些发现为氢气供应的挑战提供了解决方案，帮助工业定位和提取天然氢以满足全球需求，从而消除为此目的使用碳氢化合物。
牛津大学、达勒姆大学和多伦多大学的研究人员详细阐述了在我们脚下寻找清洁天然氢源所需的地质成分。这项工作详细描述了天然氢的要求，天然氢是地球在地质时间内自行生成的，可以在地壳中积累，并确定了拥有这些成分的地质环境在全球范围内广泛分布。这些发现今天在《自然评论：地球与环境》期刊上发布，为氢气供应的挑战提供了解决方案，帮助工业定位和提取天然氢以满足全球需求，从而消除为此目的使用碳氢化合物。
在现代世界，可靠的氢气供应对于社会的运作至关重要。由氢气生产的化肥为全球一半的人口提供了粮食供应，氢气也是许多通往碳中和未来的路线图中的关键能源成分，对防止气候变化的最坏预测至关重要。
如今，氢气是由碳氢化合物生产的，废气排放占全球二氧化碳排放的2.4%。氢气的需求预计将从2022年的9000万吨增加到2050年的54000万吨，但至关重要的是，这种氢气不能排放二氧化碳。生产后埋藏废气二氧化碳（“碳封存”）或来自可再生能源资源（风能或太阳能）都是未来的氢气来源，但尚未具有商业竞争力。
牛津大学与达勒姆大学和多伦多大学的最新研究提供了一个解决方案。在过去的十亿年中，地球的大陆地壳产生了足够的氢气，以满足人类至少170,000年的能源需求。虽然一部分已被损失、消费或今天无法获取，但剩余的氢气可能提供一种自然（且无排放）的这一自然资源来源。
迄今为止，有限的历史氢气采样和测量限制了科学家对地壳中氢气分布位置和数量的了解。寻找可接近且具有商业可行性的天然地质氢的探索配方至关重要。
研究共同作者、达勒姆大学的乔恩·格卢亚斯教授指出：“我们已成功制定了氦气的勘探策略，而可以采用类似的‘第一原理’方法来研究氢气。”
这项研究概述了制定勘探策略所需的关键成分，以寻找不同的“氢气系统”。这包括氢气的生产量以及这些氢气发生的岩石类型和条件，氢气如何从这些岩石地下迁移，气田形成所需的条件，以及破坏氢气的条件。
研究共同作者、华盛顿大学的芭芭拉·谢伍德·洛拉尔教授表示：“我们知道，例如，地下微生物可以轻易地以氢为食。避免将它们与氢气接触的环境对于保留经济规模的氢气至关重要。”
作者概述了对这些成分理解较强的地方，并强调了需要更多工作的领域——例如岩石反应效率以及地质历史如何将合适的岩石与反应水结合在一起。
一些氢气来源，例如来自地球地幔的氢气，引发了许多猜测和夸大——但这项研究表明这些并不是可行的来源。相反，作者表明，完整氢气系统的成分可以在地壳中多种常见的地质环境中找到。其中一些可能地质上相当年轻，形成氢气“最近”（数百万到数千万年前），其他则确实古老（几亿年前）——但关键的是，它们在全球范围内分布。
首席作者、牛津大学地球科学系的克里斯·巴伦丁教授表示：“将成分结合起来寻找在任何这些环境中积累的氢气，可以比作制作舒芙蕾——如果有任何一个成分、量、时机或温度出错，结果将令人失望。一个可重复的成功勘探配方将开启一个具有商业竞争力的低碳氢气来源，将为能源转型做出重大贡献——我们拥有将这些成分结合起来并找到该配方的正确经验。”
对天然地质氢的潜力激励作者成立了Snowfox Discovery Ltd.，这是一家探索公司，使命是寻找对社会重要的天然氢气积累。
