參考消息網(wǎng)5月23日報道 據(jù)英國《新科學(xué)家》周刊網(wǎng)站5月20日報道，我們或許能從地下深處的巖石中大規(guī)模制取氫氣，同時封存二氧化碳。
美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀校區(qū)的研究人員已通過實驗室研究證實，該工藝適用于一種常見巖石。
研究團隊成員歐爾紹堯·蓋倫切爾說：“我們希望證明，我們能夠以經(jīng)濟可行的方式制取氫氣，同時封存二氧化碳。”她還提到，該過程甚至有望同步產(chǎn)出地?zé)崮堋?/p>
氫氣燃燒僅生成水，因此不會導(dǎo)致全球變暖。因此，氫能在實現(xiàn)凈零排放目標中可發(fā)揮重要作用，例如助力化肥生產(chǎn)、鋼鐵制造等工業(yè)流程脫碳。
當前的問題是，幾乎所有氫氣都由化石燃料制取，這意味著生產(chǎn)過程會排放大量二氧化碳。避免這類排放的一種途徑是利用風(fēng)能或太陽能電解水，制取氫氣與氧氣。這已經(jīng)開始在做了，但目前通過這種方式制取氫氣的成本更高。
因此，近期各界對天然氫即地質(zhì)氫的關(guān)注度急增。巖石中存在多種可生成氫氣的地質(zhì)過程，在適宜的條件下，這種氣體可以像天然氣一樣聚集起來，并可用類似方式開采。這種氫能既清潔又廉價，但人類尚未探明可開采的天然氫究竟有多少。一些研究人員認為待開采天然氫儲量巨大，而包括蓋倫切爾在內(nèi)的另外一些研究人員則認為，天然氫資源可能有限。
目前唯一實現(xiàn)近乎純態(tài)天然氫開采利用的地方，是馬里的一個村子布拉凱布古，且開采規(guī)模極小。
因此，世界很多研究團隊正致力于從巖石中制取氫氣，而非等待天然氫自然形成。這種技術(shù)被稱為激發(fā)式制氫，目前多種方法的試驗正在進行中。
其中一種簡單方式是向地下注水。水與特定類型巖石發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，這一過程也是大量天然氫的來源。注入更多水可加快該反應(yīng)進程。
蓋倫切爾等研究人員發(fā)現(xiàn)，向水中注入的二氧化碳會與巖石發(fā)生反應(yīng)，以碳酸鹽的形式被固定。
蓋倫切爾和她的同事們選用一種富鐵火山巖開展了實驗室測試。研究人員將巖石樣本置于加壓容器中，壓力在1.2至1.7兆帕，溫度加熱到90℃，模擬地下深處的環(huán)境條件，分別注入含二氧化碳水體與充入惰性氣體氬氣的對照水體。結(jié)果顯示，富二氧化碳水體會釋放更多氫氣，原因可能是二氧化碳形成碳酸，溶解部分巖石，讓更多水與巖石發(fā)生反應(yīng)。蓋倫切爾最近在維也納舉行的歐洲地球科學(xué)聯(lián)合會會議上介紹，正如預(yù)期，試驗中也發(fā)生了二氧化碳礦化現(xiàn)象，添加氯化鎳作為催化劑，還能進一步提升氫氣產(chǎn)量。
研究人員能從巖石與水的反應(yīng)中釋放出的氫氣約為理論上從這一反應(yīng)中可獲取的氫氣總量的約0.5%。團隊認為，必須將這一比例提升至1%，才能讓該工藝具備可行性。
全球范圍內(nèi)，這類富鐵巖石儲量巨大。即便轉(zhuǎn)化效率僅為1%，其潛在產(chǎn)氫量也遠超目前全球每年1億噸的氫氣總產(chǎn)量。
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