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研究地质构造中大规模储存氢能的可行性

发布日期:2021/9/23


     美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的一个研究小组与其他两个国家实验室合作,启动了一个项目,研究在地质构造中大规模储存氢能的可行性。来自LLNL、太平洋西北实验室(PNNL)和国家能源技术实验室(NETL)的研究人员将在未来三年从美国能源部化石能源和碳管理办公室(FECM)获得高达675万美元的资助。



     “这对我们来说是一个令人兴奋的项目,因为它解决了低碳能源未来的一个及时和关键的组成部分,”LLNL储层工程师和主要调查员Joshua White说。“同时,所需的专业知识建立在LLNL几十年来在地下相关技术方面的工作经验之上,如地质碳储存、天然气储存和地热能源。”


       被称为SHASTA项目(地下氢气评估、储存和技术加速),这项工作的一个关键组成部分涉及研究在地下储层中储存氢气和天然气的混合混合物的安全性和效率。


       White和LLNL的储层工程师Nicola Castelletto将专注于进行地下建模工作,而实验室地球化学家Megan Smith将研究高压、高温的实验机会。


       氢气正在成为运输、发电、制造应用和清洁能源技术的低碳燃料选择,这将加速美国向低碳经济的过渡。然而,一个关键的挑战是确保氢气的安全和有效储存。当国家过渡到一个几乎没有碳和排放的清洁能源经济时,将需要大规模的氢气储存。然而,在美国国内,大量的地下储氢已被证明是安全和有效的,只有在盐穹结构或岩洞中。


       并非所有地区都具备盐穴储存的适当地质前提;然而,FECM正在探索这些地区的储存机会,包括在多孔介质中,这与地下天然气储存库类似。最近宣布的项目将确定在地下系统中储存氢气的技术可行性,并量化与这些系统中储存有关的操作风险。


       该项目还将开发能够减少这些风险的技术和工具。同时,该研究工作将为利用多孔介质存储中更大的容量建立技术基础,以及为氢经济重新使用现有天然气存储基础设施的能力。最后,该项目可以通过利用美国各地储存地点的现有设施(如现有的天然气储存库)来帮助加速和扩大氢气的使用。


      该项目将解决关键的技术障碍;进行研究以证明新兴技术的可行性;并开发工具和技术以支持工业并使地下储氢的发展得以推进。


      研究人员将解决的关键问题包括:


      如何减轻与地下储氢相关的技术和操作风险,使操作对人类和环境起到保护作用?


      如何利用新兴技术来实现智能、安全和高效的地下储氢系统(例如,传感器、储层模拟器和筛选工具)?


       为实现纯氢或氢气-天然气混合物的大规模地下储存,需要哪些技术、操作和经济方面的见解?


       将进行现场实验和模拟,研究纯氢和氢氧混合对地下储存系统的影响。研究的重点是量化材料的兼容性,调查岩心和储层的性能,以及描述微生物的相互作用。


 来源:cnBeta.COM

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