氫是一種清潔、可再生、高效的能源，可以用來發(fā)電、制造化工產(chǎn)品、驅(qū)動氫燃料電池車輛等。但氫并不是自然界中普遍存在的物質(zhì)，而需要通過一定的技術(shù)和能源轉(zhuǎn)化而來。目前，全球絕大部分的氫是通過化石燃料的重整或水的電解制備的，這些過程都會產(chǎn)生大量的碳排放，降低了氫能的環(huán)境友好性和經(jīng)濟性。
那么，有沒有一種天然存在，不需要額外能源轉(zhuǎn)化，純凈無污染的氫呢？答案是肯定的，這就是天然氫。
天然氫是一種由氫組成的氣態(tài)物質(zhì)，它在自然界中非常稀少，主要存在于地球深部和宇宙空間。天然氫的形成有三種來源：放射線裂解水產(chǎn)生，鐵礦石還原水產(chǎn)生，和原始地球大氣被封存在地球核心的釋放。
近年來，全球一些國家已開始重視對天然氫的研究及勘探開發(fā)。最近法國在洛林礦盆地發(fā)現(xiàn)了高濃度的巨量天然氫，總儲量可能高達4600萬噸，是歐洲迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大潛在天然氫，或改變歐洲能源的游戲規(guī)則，對歐洲乃至全球的能源轉(zhuǎn)型和低碳發(fā)展都有著重要的意義。
天然氫的產(chǎn)生過程非常復(fù)雜，涉及到多種地質(zhì)因素和化學(xué)反應(yīng)，目前還沒有一個統(tǒng)一的理論來解釋所有的現(xiàn)象。目前已知有天然氫逸出的國家包括加拿大、美國、馬里、俄羅斯、巴西等，主要與超鎂鐵質(zhì)巖的蛇紋石化或地殼深部和地幔巖石的水—巖反應(yīng)有關(guān)。
超鎂鐵質(zhì)巖是一種富含鎂鐵元素的巖石，主要由橄欖石和輝石等礦物組成，它們是大洋中脊緩慢擴張的巖石圈的重要組成部分，也可以出現(xiàn)在不同的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境中。當(dāng)這些巖石與水發(fā)生反應(yīng)時，就會形成一種叫做蛇紋石的礦物，同時釋放出氫氣。
地殼深部和地幔巖石的水—巖反應(yīng)是指在高溫高壓條件下，水與巖石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生不同的礦物和氣體。這種反應(yīng)可以發(fā)生在地殼內(nèi)部的斷層帶、裂隙帶、次循環(huán)結(jié)構(gòu)等地方，也可以發(fā)生在地幔楔、地核和下地幔等深部區(qū)域。這種反應(yīng)可能涉及到放射性衰變引起的水輻射分離、鐵礦石還原水產(chǎn)生氫氣、原始地球大氣被封存在地球核心的釋放等多種機制。
你很容易就能想到，氫氣和天然氣，一個無污染，一個要釋放二氧化碳，要是都使用氫氣，我們就可以大量減少碳排放了，但事情可能并不是這么簡單。
環(huán)境影響：從環(huán)境角度來看，天然氫比天然氣顯然更具優(yōu)勢。
能量密度：天然氫的能量密度比天然氣低很多，在0℃、1個大氣壓下，天然氫每立方米只有10.8MJ的能量，而天然氣每立方米有38.9MJ的能量。這意味著從能量密度角度來看，天然氣比天然氫更具優(yōu)勢。
儲運成本：由于天然氫的能量密度低，要實現(xiàn)有效的儲運，需要對其進行壓縮、液化或與其他物質(zhì)結(jié)合等處理，這些處理都會增加儲運的成本和復(fù)雜度。而天然氣的儲運相對簡單，可以通過管道或液化天然氣（LNG）的方式進行。從儲運成本角度來看，天然氣比天然氫更具優(yōu)勢。
安全性：天然氫和天然氣都是易燃易爆的氣體，都需要在安全的條件下進行儲運和使用。但是，天然氫比天然氣有一些特殊的安全風(fēng)險，例如：
天然氫的燃燒火焰是無色無味的，很難被察覺，增加了火災(zāi)的隱患。
天然氫的分子非常小，容易滲透和擴散，可能導(dǎo)致設(shè)備和管道的泄漏和損壞。
天然氫在空氣中形成的爆炸極限范圍很寬，從4%到75%，只要有一定的點火源就可能引發(fā)爆炸。
天然氫在高壓或低溫條件下可能發(fā)生液化或固化，造成設(shè)備和管道的堵塞或破裂。
因此，從安全性角度來看，天然氣比天然氫更具優(yōu)勢。
歐洲是一個能源進口依賴度較高的地區(qū)，尤其是對于天然氣，歐洲大部分國家都需要從俄羅斯、挪威、阿爾及利亞等國家進口。這不僅增加了歐洲的能源成本和不穩(wěn)定性，也給歐洲的外交和安全帶來了挑戰(zhàn)。因此，歐洲一直在尋求多元化和低碳化的能源供應(yīng)方式，以提高能源自給率和減少碳排放。
根據(jù)歐盟委員會的估計，到2030年，歐洲的氫需求將達到2400萬噸，到2050年將達到8000萬噸。這將為歐洲創(chuàng)造一個價值數(shù)百億歐元的新興市場，為歐洲的經(jīng)濟復(fù)蘇和長期增長提供動力。法國發(fā)現(xiàn)巨量天然氫儲量，將為歐洲提供了一個新的能源選擇。
天然氫是一種有著巨大潛力和前景的能源，它可以在很多領(lǐng)域替代天然氣，包括天然氫可用于燃料電池或燃氣輪機等方式發(fā)電，不會產(chǎn)生任何碳排放和污染物；天然氫可用于制造化工產(chǎn)品、鋼鐵、水泥等工業(yè)原料，替代傳統(tǒng)的化石燃料；天然氫可用于驅(qū)動氫燃料電池車輛，包括汽車、公交車、卡車、火車、船舶等，不會產(chǎn)生任何尾氣排放。
也就是說，天然氫在很多方面都優(yōu)于天然氣，有望在未來取代天然氣成為主要的能源形式，但天然氫的儲量尚未探明，勘探和開采技術(shù)也不成熟，短期內(nèi)可能難以成為改變游戲規(guī)則的選項。
但目前風(fēng)能、太陽能及其他清潔能源的不斷發(fā)展，也讓電解水制氫等技術(shù)不斷成熟，成本不斷降低，有望讓氫氣成為具有巨大潛力和前景的未來能源，一旦全社會建立起安全、高效、可持續(xù)的氫能源體系，天然氫的勘探和開發(fā)可能也會獲得很大的發(fā)展。
