法国科学家在洛林地区发现了天然氢或白氢的潜在矿床。这意味着该矿床可能含有多达46万吨白氢,占目前世界灰氢年产量的一半以上。在14米深处,矿床中的氢浓度估计为1100%。下一阶段的研究将涉及钻更多的钻孔,以确认矿床的大小和范围。
在科学中,人们时不时地碰巧遇到一些你不想要的东西。有时,这一发现比最初追求的价值更大。称之为偶然性。这就是我们在法国东南部洛林探测底土时发生的事情,并发现了潜在的天然存在的白氢矿床。在这个仍然受到去工业化严重打击的地区的底土中,可能隐藏着迄今为止世界上最大的天然气供应。
从甲烷任务到氢气发现
到目前为止,大多数白氢的发现都是地质学家在寻找化石燃料时偶然发现的。作为洛林大学和法国国家科学研究中心(CNRS)地理资源实验室的成员,我们也不例外。
我们的团队已着手评估洛林底土中的甲烷气体水平,估计存在的总量,并查看当地生产是否可行。为了实现这一目标,我们需要开发新技术,在原地和连续的基础上探测石炭纪时期的岩层,即359.299至<>.<>亿年前的地质时代。
这在很大程度上要归功于与Solexperts公司合作开发的SysMoG探头,该工具使我们能够分析深度达1200米的岩层中溶解在水中的气体,同时尊重环境:这是世界首创。
SysMoG测量探头准备开始在直径约6厘米的井中钻探。 图片:地理资源
在对岩层和伴随的甲烷沉积物进行化学监测后,我们惊讶地发现存在高比例的氢,并且随着我们的下降,其浓度增加,在20米处达到1250%。根据我们的模型,这样的水平使我们能够推测,在地下3000米处,氢含量可能超过90%。根据地下1100米的天然气数据(14%氢气),洛林矿床可能含有高达46万吨的白氢,占世界目前灰氢年产量的一半以上。
这是法国目前正在阿尔卑斯山,新喀里多尼亚和比利牛斯山脉勘探的其他潜在白氢储量之上的。加上洛林矿床,这些资源可以使法国每年生产300万吨天然气。其他未开发的矿床可能位于美国、澳大利亚和欧洲其他地区,包括西班牙、德国、科索沃、冰岛、芬兰、瑞典、波兰、塞尔维亚、挪威、乌克兰、俄罗斯和哈萨克斯坦。
该井于2014年启动,位于马里西部的Bourakébougou,仍然是世界上唯一开发的白氢站点。然而,其产量徘徊在每年5吨左右,与全球灰氢产量估计为每年80万吨相比相形见绌。
不同颜色的氢气
天然氢有时被称为“黄金”或“白”氢,其碳足迹比庞大的绿色氢项目更小,开发时间更快。
氢的“颜色”指向它们的生产过程。提醒一下,氢气是一种气体,大多数时候,它与其他元素一起存在于化合物中,例如在水和化石燃料中。
灰氢是指工厂通过加工天然气产生的氢气。它目前是能源中使用的氢气的主要来源,由于生产过程中排放的二氧化碳量而受到批评。
黑氢由煤制成,而绿色氢则来自使用可再生能源产生的电力电解水。所有这些类型的氢都是所谓的二次能源形式。白氢,也就是我们在这里感兴趣的,是自然界中已经以这种状态存在的氢。因此,它是一种主要能源。
探头周围的装置允许从地下到1000米以上的气体监测。 图片:地理资源
下一步:挖掘到3000米
直接可用的白氢潜在供应提供了巨大的优势,即不需要从其他气体/物质中产生额外的能量输入。这也令人兴奋,因为我们目前倾向于解释洛林氢的存在理论表明这种气体的供应几乎是无限的。
当谈到提取这样的供应时,这似乎是一个漫长的过程,但到达那里的方法已经很好地规划好了。我们首先需要证明氢气均匀分布在面积为490km2的盆地中。为此,下一阶段涉及将SysMoG探头部署在Folschviller现有钻孔附近的钻孔中,在那里我们发现了氢气的存在。然后,我们需要证明氢的浓度在超过1200米的深度持续增长。
可悲的是,洛林地区没有任何钻孔可以让我们发送如此深的探测器。
在Folschviller,最后一个煤矿于1979年关闭。今天,氢提取的前景受到地方当局的热烈欢迎。
我们建议进行深挖(向下3000米),以证明氢的浓度确实随着您的下降而增加。如果是这种情况,我们将确认存在一个特殊的天然氢矿床,比其他地方发现的任何氢都要大,我们可以对其规模做出第一个现实的估计。
法国和国际上的一些商业和机构合作伙伴都有兴趣为该项目提供资金。我们仍然需要说服法国政府相信这一倡议的价值,并最终获得必要的授权。一旦采取所有步骤,这项工作将通过我们的REGALOR II研究计划进行,我们希望在2024年第一季度启动,该计划应持续长达3-4年。