11月13日消息,澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)官网报道,其牵头的国际研究团队在《美国国家科学院院刊》(PNAS)发表最新成果:岩石微小孔隙中的水像"守门人"一样分隔气体团块,随后突发的"级联"事件引发快速混合——这一机制将显著影响枯竭天然气田中储存氢气的回收纯度与能量效率。
大规模储存可再生电力是能源转型最大挑战之一。CSIRO估计,澳大利亚国家电力市场2025至2050年间储能需求将增长10至14倍;国际能源署报告则显示,全球到2035年储氢项目规模可达11太瓦时,约为Snowy 2.0抽水蓄能电站设计储能量的30倍。枯竭气田——如维多利亚州正在评估的H2RESTORE项目——可用富余风光电力制氢注入储存,数月后再转回电力,与短时电池储能形成互补。
传统大尺度模型假定气体在孔隙岩体中平滑、连续地混合。而研究团队借助先进X射线成像在孔隙尺度直接观测发现:水可以分隔气体团块,直到孔隙结构突然重排将这些团块连通,触发快速混合爆发。第一作者Samuel Jackson博士指出:"气体如何混合控制着你从地下抽出气体的纯度,而纯度决定了你能多高效地回收储存的能量。"
该研究依托CSIRO与Lochard Energy在维多利亚州Otway地区H2RESTORE地下储氢可行性评估项目的合作,实验在根特大学完成,属与根特大学、雷恩大学的多年国际合作。项目方认为,这项成果加深了对地下储氢subsurface过程的技术理解。下一步挑战是把孔隙尺度行为转化为更大尺度储层的混气模型,为枯竭气田储氢的工程设计提供更准确的预测工具。
(来源:CSIRO)