天然氢作为一种清洁低碳一次能源，因其可能的巨大资源潜力，有望成为全球实现能源转型和碳中和的关键能源。据不完全统计，全球有20余家科研机构和40余家企业参与其中，使得近年来天然氢勘查开发格局发生了巨大变化，天然氢这一新兴能源行业正在进入快速成长阶段，在生氢机制和成藏机理研究、勘查发现等方面呈“井喷式”发展。其中，法国、澳大利亚、美国等代表性国家已开始从政府层面积极推动天然氢领域的科学研究、资源调查与评价、政策法律修订与完善。

自美国参议院于2024年2月举行天然氢听证会并邀请美国能源部高级研究计划局主任、美国地质调查局天然氢项目负责人和美国天然氢初创企业Koloma公司首席执行官就天然氢开发利用潜力及产业化开发前景进行质询后，美国正呈现出“政府加强关注、联邦机构积极推动、企业寻求突破”的发展态势。其中，美国地质调查局根据自身职能专注于天然氢的资源勘查与评价，自2022年启动北美首个天然氢研究项目以来一直致力于天然氢资源潜力预测模型和成藏系统模型的开发，并计划发布全球天然氢资源潜力分布图和美国天然氢勘探开发有利区分布图。

地学文献中心通过对全球天然氢资源勘查开发进展的持续跟踪，发现美国地质调查局于近日发布了基于随机模型的全球天然氢资源潜力评估成果。所构建的模型通过质量平衡方法记录地壳中的氢源及氢汇，将地下深部过程产生的氢气通量作为主要的天然氢来源，将生物及非生物消耗作为氢汇。模型主要的输入数据包括氢气年生成量、圈闭内氢气的滞留比例、储层内氢气的滞留时间、生物和非生物消耗的比例、人为刺激产氢的速率等参数，而模型计算得到的输出数据包括给定时间内储层所能储存的氢气量以及向大气的通量。模型计算表明原位天然氢资源量具有较大的变化区间（10亿吨至1万万亿吨），最可能的资源量为5.6万亿吨。研究认为，即使无法开发利用全部的天然氢资源，但如果能开发利用其中很小一部分（如现有评估中最可能资源量的2%，即1000亿吨，其能量含量相当于已探明天然气储量的两倍）便可满足实现净零碳排放所需的约200年的氢气消费量。

需要注意的是，有关天然氢资源潜力的数据信息可以为政策制定者、资源管理者、勘查企业和投资者的决策过程提供支持。然而，与地下氢气的产生、运移、积聚和保存相关的不确定性使得目前无法准确确定潜在储量。例如，2020年发布的关于全球所有地质环境中天然氢生成的已发表研究的综述评估认为地下氢气的年生成量为1500万吨至3100万吨，澳大利亚地球科学局根据蛇纹石化和水的辐解作用评估认为澳大利亚陆上1千米深度内氢气年生成潜力为160万立方米至5800万立方米。