中惠普 中惠普

服务热线:176 2192 3717
021-58201756

他们都在找: 中惠普氢气发生器 中惠普氮气发生器 全自动空气源 氮氢空一体机
当前位置主页 > 技术支持 >

自然界有氢气藏吗?

返回列表 来源:未知 发布日期:2023-01-03 14:11【

自然界有氢气藏吗?

        随着碳中和时代的到来,氢能作为可持续的清洁能源,为世界上许多国家所青睐 . 氢气用途广泛,可以用于炼
油厂、热工业、生产钢铁、合成氨和甲 醇、航天技术以及深海船等 . 目前制取氢气的方式 主要有化石能源制氢,以
及风能、光伏的电解水制 氢等,化石能源制氢会排放二氧化碳,而电解水制 氢成本较高 . 那么氢气可以像油气资源
一样在地下 天然生成并成藏吗?

 
一、天然氢气的分布
 
       由于氢气无色无味又极易挥发,在过去的许多年一直没有引起地质学家的注意,直到 1970 年科学家在大西洋
海脊的“黑烟囱”勘探时,意外发现了富 含氢气的热液 . 随后几年陆续在别处的洋中脊也有 发现 . 目前关于氢气的生
成机制,尚未形成定论,但 普遍认为主要有以下几种:蛇纹岩水岩反应、辐射 水 分 解 、断 层 摩 擦 、岩 浆 脱 气
、地 幔 脱 气 等(Klein et al.,2020). 最近的估计全球洋中脊的蛇纹岩化产 生的 H2年通量为 1011~1012 mol/a.
考虑历史时期大 洋中脊蛇纹石化是普遍存在的,因此生成的氢气质 量是巨大的(Worman et al.,2020),但海洋
深处的 氢气是很难开发利用的 . 幸运的是,在陆地上也陆 续发现了氢气的存在 . 大陆地区的氢广泛分布于俄 罗斯、
美国的北卡罗来纳州、巴西等 . 在一些火山岩 区也发现了氢气的异常分布,如菲律宾 Zambales、 南奥变质岩及花
岗岩、以及拉尔泥盆纪喷发岩中均 富含氢气(Abrajano et al.,1990). 意大利桑多里纳 的 火 山 气 体 中 氢 的 含
量 大 约 为 11.7%( Aiuppaet al.,2011). 而含油气盆地中也发现了高含量氢气 ,澳 大 利 亚 New Guinea 地 区
氢 气 的 含 量 超 过10%,德 国 Mulhausen 的 氢 气 含 量 为 61.5%,美 国Kansas 气 田 的 氢 气 高 达 40%( C
oveney Jr et al.1987),马里发现的氢气井,氢气含量高达 97%,是 目前唯一一个氢气田(Prinzhofer et al.2018)

二、国外天然氢气勘探现状
 
       天然氢气的优势激起了很多国家的兴趣 .2019年德国联邦教育与研究部投资了 3000 万欧元在西非调研,指出
非洲的绿氢有可能解决一部分未来的 能源供应需求 . 另外法国国家科学研究中心组织了 天然氢研讨会,创建一个
跨学科的机制 . 美国俄亥 俄州立大学能源研究与培训中心也认为天然氢气 存在着研究和勘探价值,掀起了天然氢气
研究的热 潮 .2020 年一家美国能源过渡基金宣布与西班牙氢 氦勘探公司 Helios Aragon 签署了协议以开发“ 金 氢”,
勘探区为西班牙阿拉贡省,该油井曾在地表下3 680 m 处 被 发 现 异 常 高 氢 气(Fuelcellsworks,2022).2013
年,美国成立天然氢能源公司(NH2E), 在许多国家寻找天然氢排放点,并于 2015 年在美国 多处位置发现了估
算每天排出量高达几吨的氢气 流 ,并 于 2019 年 底 在 堪 萨 斯 州 钻 了 第 一 口 井(Moretti and Webber,2022)
.2018 年,巴西在圣弗 朗 西 斯 盆 地 对“ 仙 女 圈“ 的 氢 气 逸 出 量 进 行 评 估 (Moretti et al.,2021 在法国,202
0 年 45-8 能源公 司确定了整个欧洲的天然氢高潜力区域,2021 年被 授 予 勘 探 许 可 证 ,将 在 2023 年 前 进 行
首 次 试 采 (45-8 Energy,2021).2021 年,南澳大利亚的金氢 公司获得 687 号石油勘探许可证(在袋鼠岛和约克
半 岛 南 部)进 行 天 然 氢 气 的 勘 探(Department forEnergy and Mining-Energy Resources,Government of S
outh Australia,2022)
 
       那么地下氢气的行为是什么样的?目前一种新的机理即矿物的吸附有望回答这一问题 .因为沸石,粘土矿物的比表
面积大,孔隙结构发育,推测是较好 的储氢材料,此外,它们在地下广泛存在,因此是十 分值得探索的 . 加拿大萨斯
喀彻温省北部雪茄湖铀 矿床是一个很好的粘土矿物吸附氢气的例子 . 以伊 利石、绿泥石和高岭石为主的粘土岩中富 H2
最高的 含量达到 500×10-6,同时靠近铀矿床的地方粘土矿 物含量高,氢气的含量也高(Truche et al.,2018)

 
三、我国勘探天然氢气前景
 
       中国东部深部流体活动地区,如云南腾冲,黑龙江五大连池、长白山等也有氢气的发现(胡沛青,2006).中国
的松辽盆地的个别钻井中发现氢气的含 量高达 85%( Han et al.,2022),在柴达木盆地三湖 地区也检测到了高含量
的氢气 . 这些氢气显示能否 成藏以及氢气的成藏机制,是为未来探索的关键 . 如果可以找到这种天然的氢气藏加以开
发利用,将 比各种人工制造氢气都来的便宜 . 目前我们推测中 国未来可能的天然氢气地区分布在渤海湾、松辽盆 地、
苏北盆地和南海等 .