英国和菲律宾科学家从原子尺度研究天然氢生成过程

天然氢气是在岩层内部通过一系列地球化学和生物化学反应生成的。近年来，随着世界多个地区发现天然氢富集体和渗漏现象，天然氢作为一种潜在清洁能源受到了广泛关注。虽然氢气已经在现实中有许多应用，包括金属处理、化肥生产和化学品制造，但由于氢气燃烧时不产生碳排放，人们出于对更清洁燃料的需求，对其兴趣正在不断增加。

英国地质调查局的实验地球化学家露丝·德利娜-阿吉隆正在钻石光源设施的 I20 光束线上进行样品检测工作。英国地质调查局 © UKRI 2026。

关于天然氢系统如何随时间演化，科学家仍有许多问题需要理解，包括地下岩石与矿物、流体和微生物之间的关系；这些因素共同决定了天然氢在商业应用所需尺度上的生成、运移和聚集潜力。

为了加深对这一自然资源的理解，英国地质调查局（BGS）的科学家近期利用英国哈维尔的 Diamond Light Source 设施，对来自一个产氢系统的岩石样品开展了研究。Diamond Light Source 是英国国家同步辐射科学设施，能够产生强度极高的光，其亮度是太阳的 100亿倍。这种强光主要以 X 射线形式存在，使 BGS 科学家及其来自菲律宾核研究所（PNRI）和德国 GFZ 亥姆霍兹地球科学中心的合作人员，能够在原子尺度上研究天然氢生成过程。

这些样品采自菲律宾三描礼士省一个赋存于蛇绿岩中的天然氢系统的多个区域，是 PNRI 科学家开展项目的一部分（Aquino 等，2025）。该地区冒泡泉和渗漏点的地表氢通量测量值，是目前世界上报道的最高天然氢通量之一，表明该地区可能具有重要的氢资源潜力。

利用 Diamond Light Source 的独特能力，为以前所未有的细节水平研究氢渗漏系统中关键元素的行为提供了重要机会。这是理解蛇绿岩环境中天然氢生成驱动机制的重要一步，不仅适用于菲律宾，也适用于全球范围内类似环境的研究，有助于识别相似资源可能出现的位置，并评估其开发潜力。

—— Ruth Delina-Agillon 博士，BGS 实验地球化学家，Diamond Light Source 研究项目首席研究员

我们预计，新的原子尺度数据将有助于更好地理解驱动氢生成过程的地球化学控制因素。目前，相关数据集正在进行详细分析，并将在发表前进一步整理。这些发现也将适用于全球其他地质条件相似的系统，支持国际协同努力，以识别并优先评估适合开展数据驱动型勘探的地点。

致谢

感谢 Diamond Light Source 在编号为 42859 的项目下提供 I20 光束线 使用机会，并感谢 Shusaku Hayama 博士 在实验过程中提供的帮助。

Diamond Light Source 设施由英国研究与创新署通过科学与技术设施委员会，以及惠康信托基金资助。

翻译人：沈亚皓

来源：https://fuelcellsworks.com/2026/06/22/energy-innovation/uk-and-philippines-scientists-investigate-natural-hydrogen-generation-processes-at-atomic-scale