在能源领域,寻找可持续且低碳的能源一直是重要方向。而地球上一种名为“仙女圈”的地质现象,近日引起了科研人员的关注。这种地表圆形斑块看似普通,却可能隐藏着宝贵的能源线索——地下天然氢。若能借此找到天然氢,或将为绿色能源发展开辟新路径,下面来看看具体情况。
“仙女圈”是一种名字奇特的地质现象,指地球表面出现的圆形斑块,这些斑块上的植被有明显受损痕迹。它可能为我们揭示地表之下的秘密,甚至可能在未来满足人类的能源需求。
维也纳大学的研究团队在《地质学》杂志上发表了一项新研究(由奥地利能源公司OMV资助)。该研究指出,仙女圈意味着其下方可能存在宝贵的天然氢资源,且氢气压强越高,仙女圈的面积越大。
这一发现对能源行业意义重大,因为天然氢被认为是一种极具潜力的可持续能源。
此次发现的天然氢有白色、金色或橙色等多种天然形态。与目前广泛使用的人工合成氢(如黑色、灰色、蓝色、粉色和绿色氢)相比,天然氢有望成为更经济、更廉价的替代品,而且其碳足迹远低于人工合成氢。
OMV公司首席地质学家、该研究的合著者加博尔·塔里在学校发布的一份声明中表示:“能源行业对天然氢的兴趣正日益浓厚,将其视为一种潜在的新型能源,因为它的碳足迹极低,与其他所有人工合成氢相比优势明显。”
尽管人们早已知道地下深层的天然氢是宝贵资源,一直在努力寻找,但要确定高浓度氢资源的埋藏深度却极具挑战性。而仙女圈或许能为我们提供答案。
研究发现,仙女圈的形成与天然氢的渗漏有关。世界上一些最大的仙女圈直径可达数百英尺(1英尺约合0.3米),深度可达数十英尺。
深入了解仙女圈的大小、凹陷程度与天然氢之间的关系,可能会成为关键。维也纳大学地质系的马丁·肖普费尔在声明中说:“但在进行昂贵的钻探之前,我们需要了解仙女圈是如何形成的、氢矿床可能有多大以及需要钻探到多深。”
该研究深入探讨了其中的原理。肖普费尔通过地质力学计算机模拟发现,气体和水流与土壤的相互作用形成了仙女圈。
当氢进入沉积层时,会排挤水分,这些水分随后会渗透到地表,同时也会将氢带到地表。这种发生变化的气体混合物会破坏植被,同时还会使地表略微隆起。
肖普费尔解释道:“可以说,沉积物会像舒芙蕾蛋糕一样隆起。但舒芙蕾的隆起是化学过程作用的结果,而这里则是地质力学过程在起作用。”当水分被排挤后,氢开始流动,此时气水混合物的压力会下降,导致土壤压实,就像舒芙蕾蛋糕塌陷一样。
研究团队发现,模拟得出的仙女圈直径和凹陷深度,与在俄罗斯、巴西和澳大利亚实地发现的仙女圈数据几乎完全吻合。简单来说,仙女圈越大,其下方氢资源的埋藏深度就越深。
维也纳大学地质系副主任伯恩哈德·格拉斯曼在声明中表示:“这些发现是一项真正的突破。未来,仙女圈或许能成为寻找地下氢资源的天然标志,而氢资源可能是一种取之不尽、对环境友好的能源。”