法国科学家在洛林地区发现了一处潜在的天然氢矿藏，即白氢矿藏。
这意味着该矿藏可能含有多达4600万吨白氢，超过全球目前灰氢年产量的一半。
据估计，该矿藏在1100米深处的氢气浓度为14%。
下一阶段的研究将包括钻探更多钻孔，以确认该矿藏的规模和范围。
科学研究中，人们时不时会偶然发现一些并非有意寻找的东西。有时，这一发现的价值甚至超过最初的预期。不妨称之为意外之喜。我们在法国东南部洛林地区探测地下时，就遇到了这样的情况，发现了一处潜在的矿藏，天然存在的白氢。该地区仍深受去工业化之苦，其地下可能蕴藏着迄今已知全球最大的这种气体资源。
从甲烷勘探到氢气发现
迄今为止，大多数白氢发现都是地质学家在寻找化石燃料的过程中意外取得的。作为洛林大学的 GeoRessources实验室 成员以及法国国家科学研究中心（CNRS）的成员，我们也不例外。
我们团队原本的目标是评估洛林地下的甲烷气体含量，估算其总储量，并判断当地开采是否可行。为实现这一目标，我们需要开发新技术，以便就地、连续地探测石炭纪地层，即距今3.59亿至2.99亿年前的地质时代的岩层。
这在很大程度上得益于SysMoG探头的研发，该探头由我们与Solexperts公司合作开发。该工具使我们能够在对环境无害的前提下，分析深达1200米岩层中溶解于水的气体，这是全球首创。
在对岩层及伴生甲烷矿藏进行化学监测后，我们惊讶地发现其中氢气占比很高，且其浓度随深度增加而升高，在地下1250米处达到20%。根据我们的模型推算，在地下3000米处，氢气含量可能超过90%。基于地下1100米处的气体数据（氢气含量为14%），洛林矿藏可能含有多达4600万吨白氢，也就是说超过全球目前灰氢年产量的一半。
此外，法国的其他潜在白氢储量目前正在阿尔卑斯山、新喀里多尼亚和比利牛斯山进行勘探。连同洛林矿藏，这些资源可使法国每年生产300万吨这种气体。其他尚未开发的矿藏可能位于美国、澳大利亚以及欧洲其他地区，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。
2014年启用的马里西部布拉库博古（Bourakébougou）油井，仍是全球唯一已开发的白氢开采点。然而，与全球估计每年8000万吨的灰氢产量相比，其约每年5吨的产量微不足道。
氢气的不同颜色
氢气的“颜色”取决于其生产工艺。需要说明的是，氢气在大多数情况下以化合物的形式存在，例如存在于水和化石燃料中。
灰氢指通过加工天然气在工厂中生产的氢气。目前它是能源领域使用的氢气的主要来源，但因其生产过程中排放大量二氧化碳而饱受批评。
黑氢由煤炭制取，而绿氢则通过利用可再生能源发电进行电解水制得。上述各类氢气均被称为二次能源。白氢即本文所关注的氢气，是一种天然状态下已然存在的氢气，因此属于一次能源。
下一步：向下挖掘至3000米
可直接获取的白氢潜在供应具有巨大优势，即无需额外投入能源或其他气体/物质即可获得。这一前景也令人振奋，因为我们目前倾向采用的理论可以解释洛林地下氢气的存在，并表明该气体的供应几乎是无限的。
要实现此类资源的开采，过程可能看似漫长，但通往目标的路径已得到充分规划。我们首先需要证明氢气在一个面积为490平方公里的盆地中分布均匀。为此，下一阶段将在Folschviller附近现有钻孔的基础上，部署SysMoG探头，该处正是我们发现氢气的地点。随后，我们需要证明在1200米以深的地层中，氢气浓度仍持续升高。
遗憾的是，洛林地区并没有足够深的钻孔可供我们送入探头。
我们提议进行深层挖掘（深达3000米），以证明氢气浓度确实会随深度增加而升高。如果这一设想成立，我们将确认存在一处罕见的天然氢矿藏，其规模超过已在其他地方发现的任何矿藏，并可首次对其规模做出较为切合实际的估算。
多家法国及国际商业和机构合作伙伴对资助该项目表示兴趣。接下来，我们仍需说服法国政府相信该计划的价值，以最终获得必要的审批许可。待所有步骤完成后，该工作将通过我们的REGALOR II研究计划开展，我们希望该计划能于2024年第一季度启动，预计持续3至4年。
氢气仍引发非理性恐惧
公众仍可能对氢气感到不安，尤其是那些成长于“兴登堡号”飞艇图像时代的老年人。“LZ129兴登堡号”齐伯林飞艇以氢气为动力，于1937年降落时起火，在大众对这种气体的认知中留下了难以磨灭的印记。毫无疑问，与所有化石燃料气体一样，氢气是易燃的。当其在空气中的浓度超过4%时，可形成易爆化合物。然而，在洛林石炭纪岩层的地下，氢气并不存在爆炸风险，因为地下没有可与之结合的氧气。未来在此开采氢气，其挑战之一在于通过分离和输送工序，避免氢气与空气中的氧气接触。
尽管如此，氢气是一种轻质气体，会从最细小的缝隙逸出，或直接穿过其他物质渗透。正是这一特性使得氢气难以长期储存。不过，氢气在工业和运输领域的处理已十分普遍，相关风险也早已得到长期有效的控制。
在洛林，自我们在Folschviller取得初步发现以来，附近城镇的民选议员表现出极大热情，并对继续勘探给予了切实支持。该地区的采矿历史遗产对我们而言是一项重要优势，无论未来以何种方案开展氢气钻探，这一优势都将发挥作用。尽管煤炭和钢铁行业的关停仍在持续冲击当地，但当地居民对地质情况十分熟悉，并保有较强的采掘业技能。
