如果你以為天然氣和氫氣這類能源只能靠遠古生物的遺骸慢慢轉化而來,那地下深處的巖石和水恐怕要不服氣了。在不受生命打擾的角落里,它們用純化學反應也能悄悄制造出甲烷和氫氣,而且產量一點不低。這種完全不依賴任何生物的過程,在科學上有一個專門的詞——abiotic。
Abiotic的發音是“Ay-bye-AH'-tik”,重音落在中間的“AH”上,念起來像在說“啊,拜啊提克”。它的意思直截了當:“沒有生物參與”,或者說是“非生命的”。生態學家特別喜歡用這個詞,每當他們要描述那些影響生物生長和繁殖的環境因素,卻又不能把這些因素歸到任何動植物頭上時,abiotic就登場了。光、水、肥料、土壤里的營養鹽、氧氣、硫這些化學元素,甚至海邊的潮汐和天上下的雨,統統屬于abiotic因素。它們不呼吸、不進食、不會繁衍,卻牢牢掌控著一片森林、一片珊瑚礁或者一池塘水的生命節律。可以說,biotic(有生命的部分)唱主角,但abiotic才是搭舞臺的那個。
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不過,abiotic的應用場景遠比生態學廣闊。化學家們常常把這個詞當成一個“出身標簽”,用來描述某一種化學物質究竟是怎么來的。最經典的例子就是甲烷。我們熟知的那種甲烷——沼澤里咕嘟冒泡的氣體、牛打嗝放屁排出的成分、甚至你腸道里萬億微生物干活的副產品——因為源頭是活的生物,所以被叫做biotic methane(生物甲烷)。可地球上還流淌著另一種甲烷,它的履歷表上完全沒有“生命”這一欄。在地球深處的巖層中,水與特定的巖石直接發生反應,就能生成甲烷。整個過程干凈利落,不需要細菌幫忙,也不需要有機質腐爛。這種就叫abiotic methane(非生物甲烷),廣泛存在于深海熱液噴口和古老地層里,是實打實的“純化學制品”。
同樣的邏輯,現在被用到了氫氣身上,而且掀起了一陣不小的波瀾。一種名為abiotic hydrogen(非生物氫氣)的物質,正在讓科學家和能源公司像發現了新金礦一樣興奮。一篇科普專欄甚至形容,一場針對非生物氫氣的“淘金熱”已經拉開序幕。為什么?因為這種氫氣的生成原理和abiotic methane如出一轍:在地下深處,當水與某些特定類型的巖石在高溫高壓環境中發生反應時,就會源源不斷地釋放出純凈的氫氣。整個過程不涉及任何有機物的分解,不會排放二氧化碳,因此它被看作是一種潛在的可再生、零碳燃料。
說它是“可再生”的,還真不是強蹭概念。只要地球內部的水和巖石還在繼續接觸、反應,氫氣就會持續生成,純粹靠地質運動這個“永動機”來供能。它的再生節奏雖然比不上太陽能、風能那樣以天為單位,但比起需要百萬年生物沉積的化石能源,已經算得上是“快充”模式了。而且更重要的是,它零碳。直接開采出來就是清潔的氫氣,不用像灰氫那樣依賴天然氣重整并排放大量二氧化碳,也不用像綠氫那樣消耗昂貴的電力。這簡直就是地球自己搞出來的“免費氫工廠”。
當然,熱鬧歸熱鬧,現實還要一步步走。目前非生物氫氣的勘探和開采技術還處在非常早期的階段,關于哪些地質構造真正具備商業開采價值,科學家們仍在四處尋找線索。但一些國家和初創公司已經開始在全球圈定靶區,試圖搶先把這種藏在巖石縫隙里的寶藏找出來。從冰島到西非,從北美到澳大利亞,每一次新發現的地質異常都可能意味著地下深處正蹲著一座“白氫”儲層——白氫正是abiotic hydrogen在工業界的昵稱,因為它干凈得像一張白紙。
為什么這個詞突然火了起來?說到底還是被現實推著走。當前全球氫能經濟面臨一個尷尬:要綠氫太貴,要灰氫太臟。如果abiotic hydrogen真能實現經濟化開采,那它有可能同時按住“便宜”和“清潔”兩個按鈕。而且它還不占地、不搶糧食,不消耗寶貴的淡水,唯一需要的原料就是水和巖石——這兩樣東西在地球內部儲量大得驚人。說得浪漫一點,未來你燃料電池里的一度電,說不定有一部分就
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