地球深处的5.6万亿吨氢气，够人类用一万年，石油可能会被淘汰？

地下真的藏着一种储量惊人、燃烧后不排碳的燃料吗？如果它真的存在，石油和天然气会不会就此退出历史舞台？这些问题并非空想。在地下深处，埋藏着一种出人意料的无碳能源。

法国科学家已经发现了规模可观的天然氢矿藏，而天然氢是自然界中最清洁的燃料之一。这一发现可能是迄今为止同类发现中规模最大的，并正在推动一场围绕“未来燃料”的全球能源竞赛。

更让人浮想联翩的是，有科学家估算，地球深处的氢气储量多达5.6万亿吨，若全部转化为燃料，足够人类使用一万年。

氢本身并不稀罕，它是宇宙中含量最多的元素。可在地球上，氢气却很少单独存在，大多被“锁”在水或化石燃料之中。

人们想要得到它，往往只能靠人工制取，成本高、技术难，这是氢能谈了多年却迟迟难以普及的重要原因。正因如此，地下天然存在的氢气一经发现，才格外让人眼前一亮。

故事要从法国的一个采矿盆地说起，这里过去曾大量产煤，是一片典型的老矿区，如今却被认为是当地地下最重要的氢气来源之一。

研究人员把这种天然存在的氢称为“白氢”，它是一种零碳气体，作为能源使用时不会产生二氧化碳，只会生成水蒸气，因此被视为替代石油和天然气的一种极具吸引力的能源。

从环保和效率两个角度看，氢都相当出色。它燃烧后只生成水，真正做到零碳排放；它的热值高达每千克120兆焦耳，而汽油约为每千克43兆焦耳，两者相差近3倍。也就是说，同样重量的燃料，氢能释放出比汽油多得多的能量，这正是它长期被寄予厚望的原因。

这次发现得益于研究人员专门部署的一种探测工具，也就是一种探针。据介绍，这种探针完全独一无二，没有其他天然气公司或石油公司拥有同样的设备。

它能够深入地下，测量并寻找溶解在水中的气体，并在很深的位置采集样本。现场作业时，探针所在的深度已经超过了1200米。

气体采集完成后，研究人员会立即把探针回收上来，取出其中收集到的气体，当场估算出含有哪些气体、各自含量多少。目前测得的最高浓度出现在1250米深处：氢气占20%，其余主要是甲烷，约占80%。

在这样的深度测到如此比例的氢气，本身就足以引起能源界的关注。

研究团队据此认为，这里可能是全世界最重要的天然氢储藏地。按照他们给出的数据，目前全球生产和消费的氢气约为8000万吨，而这里的潜在资源量可达2.5亿吨，大约是全球现有氢气生产和消费量的三倍。

仅仅一个采矿盆地，就已经展现出不容小觑的分量，这也让外界对其他地区的潜力充满期待。

在研究人员看来，这种天然氢用途广泛，可以作为能源供工业使用，也可以用于交通运输和供暖。工业、交通、供暖都是人类能源需求的主要领域，如果其中一部分能由天然氢来承担，对整个地球而言意义不小。这也是天然氢在短时间内迅速从冷门话题变成焦点的原因。

在交通领域，各国对氢能的探索其实早已开始。日本就曾大力押注氢能源汽车，希望让氢在汽车动力上取代汽油，但其他国家并没有跟进。

问题并不在于氢的品质不够好，而在于氢从哪里来、成本能否降下来。在天然氢进入人们的视野之前，这道难题始终没有理想的答案。

氢常被称为“未来的能源”，但生产商业用氢本身就是一个高耗能的过程。氢原子主要以水或甲烷的形式存在，要得到氢气，就必须把这些物质分解开来，而分解过程需要投入大量能量。

换句话说，人工制氢在很大程度上是在用一种能源去换取另一种能源，这让它的清洁程度取决于背后的能源从哪里来。

为了区分制氢所用能源的来源，能源行业发展出一套颜色代码：用化石燃料生产的称为“灰氢”，用核电生产的称为“粉氢”，用风能、太阳能等可再生能源生产的则称为“绿氢”。

颜色不同，背后对应的是不同的能源投入和不同的环境代价，但它们有一个共同点，都需要人为消耗能量去制造。

天然氢之所以可能改变游戏规则，原因正在于此：它不需要人工分解，地球本身就是它的“工厂”，会持续不断地生成这种气体，而燃烧它只会释放热量和水。有观点认为，地底那些巨量氢气，是地球几十亿年积攒下来的结果。

因此，弄清天然氢在哪里、以何种方式形成，如今已经具有战略意义。

为了回答这个问题，研究人员在实验室里尝试模拟铁与水之间可能发生的各种反应机制，以判断地壳中是否能够通过这类反应产生氢气。这类研究的价值在于，一旦摸清了氢气的生成规律，人们就能更有针对性地寻找新的矿藏，而不必仅仅依靠偶然的发现。

天然氢也并非只停留在实验室和图纸上，在已有的实践中，从地下获得的氢气已经被用来为一个村庄发电。

这个例子说明，天然氢具备被直接利用的现实可能。虽然规模有限，却让人们看到了它从地下资源转变为日常能源的一条可行路径，也为更大规模的开发提供了参照。

政策层面也在发生变化，开始对天然氢产生兴趣的国家正在修改法律，允许开展勘探。

法国已经这样做了，南澳大利亚和美国也是如此，因此相关活动目前主要集中在这些地方。南澳大利亚是第一个这样做的大地区，修法后立刻有30个许可被申领，其中最早的两个刚刚获批。

美国过去在天然氢学术研究方面相对缺席，如今刚刚拿出2000万的资金，美国各实验室纷纷投入这一领域。参与者的构成也在变化：两三年前，入局的主要是初创企业；而大约从半年前开始，大型国有公司也开始评估本国的天然氢潜力。

这意味着天然氢正从小众探索走向国家层面的战略考量，野外勘查同样是寻找天然氢的重要环节。一位研究人员的工作，就是在地面上打约一米深的小孔，测量从土壤中逸出的气体。

地上那些白色小塞子像一个个小蘑菇，它们其实是氢传感器，每小时进行一次浓度测量，数据直接传回实验室，让研究人员能够持续掌握地表氢气的变化情况。

她绘制了区域性的土壤气体分布图，范围涵盖上比利牛斯省、大西洋比利牛斯省、朗德省以及热尔省的部分地区。结果发现，地图上有一个地方格外突出，那就是贝阿恩地区，那里有氢气渗出地表。

这里的地下有一种特殊的岩石，仅凭水与岩石之间的相互作用，就能自然生成氢气。

贝阿恩因此成为法国一个特殊的地区，也是法国首个天然氢项目的所在地。在这片土地上的测量中，研究人员发现了非常高的氢浓度，数值可能比目前世界其他地方高出约一千倍。从昔日的煤矿盆地到比利牛斯山脚下，法国的地下正在接连带来意想不到的发现。

那么，天然氢会让石油被淘汰吗？在一些专家看来，天然氢完全有可能成为成本最低、或许也是储量最丰富、环境影响最小的能源，因此可能改变整个能源格局。

再加上5.6万亿吨、可用一万年这样的估算，人们很容易生出“一种能源包打天下”的想象，仿佛化石能源的终点已经近在眼前。

但也有科学家提醒，不能对天然氢寄予不切实际的期望。她说：“我不相信奇迹，我是科学家。”

在她看来，“能源结构”中的“结构”二字必须真正理解为多种能源的组合，不要以为会出现某一种能源主导一切的局面。应当根据每个地区的需求和资源禀赋来调整能源组合，绝不能认为存在某种能够永远解决所有问题的能源。

这种冷静并非多余，5.6万亿吨描述的是地球深处的潜在储量，其中有多少能被找到、又有多少能被经济地开采出来，目前还没有定论。

日本押注氢能源汽车却无人跟进的经历也说明，一种能源本身再优秀，也离不开配套的开采、运输和使用体系，单凭一个储量数字并不能决定它的命运。

何况，天然氢目前仍处于基础研究阶段。人们已经知道它的存在，接下来工业界将参与进来，开发相关技术，以便把它从地下开采出来，未来作为燃料使用。

但要弄清这种分子在地下如何运移、如何将其捕集，以及它会如何与周围环境发生反应，仍有大量工作要做，每一步都需要时间去验证。

地球深处的氢气储量或许确实惊人。它清洁、高效，并能由地球自行生成，有望在工业、交通和供暖中分担化石能源的角色，帮助人类减少向大气排放的二氧化碳、限制气候变化。

但从千米深处的探针、地面上的传感器，到各国的修法与投资，这场竞赛才刚刚起步。石油不会在一夜之间被淘汰，天然氢更可能成为未来多元能源组合中的重要一员。