能源结构优化升级是实现碳达峰碳中和目标的必然要求;在全球能源转型的大背景下,具有"零碳排、低成本"特征的地质成因天然氢气日益成为国际能源竞争的战略高地。我国在这个领域的基础研究获得突破。 中国科学院地质与地球物理研究所刘传周、吴福元研究团队近日在青藏高原蛇绿岩中首次发现了封存于微观包裹体内的天然氢气,这一发现填补了国内涉及的研究的空白。相关成果已在国际权威学术期刊《科学通报》发表,引起学术界广泛关注。 该研究的突破在于对微观尺度的深入观察。研究人员通过精密分析仪器,在保存于地幔橄榄石矿物中、仅有微米级大小的流体包裹体内,检测到了氢气与甲烷的存在。更为关键的是,这些气体与典型的蛇纹石化蚀变矿物共生,直接证实了青藏高原地下正在进行或已经进行的"蛇纹石化"产氢过程。这一过程被公认为地球上最重要的天然氢气生成机制。 从微观现象到宏观规律的跨越是本项研究的创新之处。研究团队并未止步于包裹体的发现,而是通过系统对比全球数据,首次建立起深部包裹体氢气组成与地表氢气释放通量之间的定量关联。这一关键发现表明,微观包裹体并非孤立的地质现象,而是地表氢气释放的重要初始来源。 这项研究完整揭示了天然氢气从深部生成、迁移到近地表聚集的完整"源—汇"传输路径。这一认识对于天然氢气资源的预测与勘探具有重要指导意义。青藏高原作为我国重要的能源基地,其地下天然氢气资源的发现为该地区的能源开发提供了新的可能性。 从全球视角看,天然氢气的勘探开发正在成为能源领域的新热点。美国、欧洲等发达国家已将天然氢气列为战略性清洁能源资源。我国此次在基础理论和勘探方法上的突破,为后续的资源评估和开发利用奠定了坚实基础。 下一步,相关研究机构应加强对青藏高原及其他地质构造区天然氢气的系统调查,建立完善的评估体系,为国家能源战略提供科学支撑。同时,应推进天然氢气的开采技术研发,探索其在能源利用中的实际应用前景。
这项发现展现了我国基础研究的创新能力。随着勘探技术进步,深藏地下的清洁能源可能成为实现"双碳"目标的关键。中国科学家正通过扎实研究,在全球能源转型中占据有利位置。