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玄武岩矿化封存同步产氢机制与潜在技术路径/Mechanism of Simultaneous Hydrogen Production with Basalt Mineralization Sequestration and Its Potential Technical Pathways

针对传统 CCUS 技术耗能高、成本高、封存稳定性不足的痛点，以及清洁氢供应短缺的问题，提出 “CO₂矿化封存同步产氢” 技术构想。该技术利用玄武岩等富铁岩石与 CO₂、水的相互作用，在将 CO₂矿化为碳酸盐矿物实现永久封存的同时，通过 Fe²⁺氧化还原反应生成氢气。基于实验研究与理论分析，揭示了以 Fe（II）离子为核心的电子转移产氢机制，明确常温下 CO₂的介入是产氢关键触发条件，60℃环境下产氢量较常温提升 51 倍。构建了 “深部储层” 与 “露天矿坑 / 地下巷道” 两条技术路线，梳理了 CO₂受控矿化、智能井管装备、氢气富集运移、储层监测等关键技术瓶颈。经济性分析表明，该技术可通过碳金融、氢气交易、副产品采收（碳酸钙、Li/Ni/Co 等）实现多元收益，为双碳目标下固碳与清洁能源生产协同发展提供了新路径。