英国皇家学会,全称“伦敦皇家自然知识促进学会”,是英国最具历史和知名度的科学机构,致力于科技发展与创新、支持前沿科技研究及应用、促进国际交流与合作、提供独立且具有权威性的科技咨询、加强科学、工程和技术的社会作用、影响科技政策、促进社会公众的科学认知等。该机构于近期发布了天然氢气资源、市场、产业化前景研究报告,探讨其作为未来能源来源的资源潜力,重点分析了天然氢气的形成和运移机制、开采方法和成本、环境与社会影响、以及产业化发展前景等方面,旨在评估天然氢气在全球能源转型中的作用。
中国地质调查局地学文献中心基于前期积累对该报告进行了解读研究,形成如下认识:一是自然界生成天然氢气主要通过以蛇纹石化为代表的水岩反应和水的辐解两种机制,其形成与保存受多种复杂因素影响,如地质条件、水资源、温度、气体运移路径及微生物活动等,已有研究结果并不支持深部幔源氢在地球浅部圈闭成藏的观点;二是缺乏足够多的公开有效数据来准确或合理评价天然氢气的资源潜力和勘探开发有利区,一方面现有勘查方法(如地表渗漏监测和土壤气体浓度测量)存在“假阳性”和“假阴性”的判断风险,可能导致误判,另一方面尚未建立全球/地区/国家/区域尺度的勘探数据库;三是全球很多国家的天然氢气资源研究与探索工作仍处于起步阶段,如尽管分析认为英国具备发现天然氢气显示的地质条件,但仍未建立国家尺度的天然氢气资源分布数据库,也未开展针对性的全国资源调查评价工作,目前以澳大利亚、法国、美国、中国等国家为代表的天然氢气资源调查与评价工作正进入旨在综合矿物学、岩性、构造特征和地球物理数据的详细勘查与潜力评估阶段;四是尽管英国已制定的氢能发展战略未涉及天然氢气,例如到2030年将低碳氢产能提高到10 GW且主要聚焦于绿氢和蓝氢制取,但这也意味着天然氢气的开发利用具有巨大的应用市场;五是天然氢气的开采技术方法和设备与天然气及气体泄漏监测等领域类似,但需要针对氢气的独特性质进行改进及测试和示范性应用。尽管天然氢气本身不会导致环境危害,研究认为其碳排放水平与绿氢相当或更低,但其开采过程将不可避免地对地下和地表环境造成影响,需要对氢气勘探、开采及泄漏过程中对地下/地表生物群落和地下水质量的潜在影响进行研究,以确保对天然氢气的可持续利用;六是受天然氢气的获取、分布及终端用户规模等因素制约,其价值链和生命周期研究尚处于早期阶段。因其资源潜力、地理分布、气藏纯度、开采规模等多种因素存在较大不确定性,目前仍难以确定其开发利用成本。目前的研究认为其成本与绿氢接近,随着对天然氢气在开采、提纯、运输及储存等方面的研发与示范工作的持续投入,其全生命周期成本将大幅低于绿氢;七是天然氢气行业的产业化、规模化发展需要全面的政策支持和资金投入,包括税收优惠、研发支持和监管程序简化等,其产业化发展需要公共资金的引导及私人资金的持续跟进,可参考矿业和油气行业的发展模式。各国政府应简化许可和授权程序,加快勘查评价工作,同时确保透明度和标准操作。法国和加拿大等国已在法律框架上有所进展,允许企业申请独家研究或勘探许可证。
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