美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的一個(gè)研究小組與其他兩個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作，啟動(dòng)了一個(gè)項(xiàng)目，研究在地質(zhì)構(gòu)造中大規(guī)模儲(chǔ)存氫能的可行性。來(lái)自LLNL、太平洋西北實(shí)驗(yàn)室（PNNL）和國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（NETL）的研究人員將在未來(lái)三年從美國(guó)能源部化石能源和碳管理辦公室（FECM）獲得高達(dá)675萬(wàn)美元的資助。

“這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)令人興奮的項(xiàng)目，因?yàn)樗鉀Q了低碳能源未來(lái)的一個(gè)及時(shí)和關(guān)鍵的組成部分，”LLNL儲(chǔ)層工程師和主要調(diào)查員Joshua White說(shuō)。“同時(shí)，所需的專業(yè)知識(shí)建立在LLNL幾十年來(lái)在地下相關(guān)技術(shù)方面的工作經(jīng)驗(yàn)之上，如地質(zhì)碳儲(chǔ)存、天然氣儲(chǔ)存和地?zé)崮茉础?rdquo;

被稱為SHASTA項(xiàng)目（地下氫氣評(píng)估、儲(chǔ)存和技術(shù)加速），這項(xiàng)工作的一個(gè)關(guān)鍵組成部分涉及研究在地下儲(chǔ)層中儲(chǔ)存氫氣和天然氣的混合混合物的安全性和效率。

White和LLNL的儲(chǔ)層工程師Nicola Castelletto將專注于進(jìn)行地下建模工作，而實(shí)驗(yàn)室地球化學(xué)家Megan Smith將研究高壓、高溫的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)。

氫氣正在成為運(yùn)輸、發(fā)電、制造應(yīng)用和清潔能源技術(shù)的低碳燃料選擇，這將加速美國(guó)向低碳經(jīng)濟(jì)的過(guò)渡。然而，一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是確保氫氣的安全和有效儲(chǔ)存。當(dāng)國(guó)家過(guò)渡到一個(gè)幾乎沒有碳和排放的清潔能源經(jīng)濟(jì)時(shí)，將需要大規(guī)模的氫氣儲(chǔ)存。然而，在美國(guó)國(guó)內(nèi)，大量的地下儲(chǔ)氫已被證明是安全和有效的，只有在鹽穹結(jié)構(gòu)或巖洞中。

并非所有地區(qū)都具備鹽穴儲(chǔ)存的適當(dāng)?shù)刭|(zhì)前提；然而，F(xiàn)ECM正在探索這些地區(qū)的儲(chǔ)存機(jī)會(huì)，包括在多孔介質(zhì)中，這與地下天然氣儲(chǔ)存庫(kù)類似。最近宣布的項(xiàng)目將確定在地下系統(tǒng)中儲(chǔ)存氫氣的技術(shù)可行性，并量化與這些系統(tǒng)中儲(chǔ)存有關(guān)的操作風(fēng)險(xiǎn)。

該項(xiàng)目還將開發(fā)能夠減少這些風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)和工具。同時(shí)，該研究工作將為利用多孔介質(zhì)存儲(chǔ)中更大的容量建立技術(shù)基礎(chǔ)，以及為氫經(jīng)濟(jì)重新使用現(xiàn)有天然氣存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施的能力。最后，該項(xiàng)目可以通過(guò)利用美國(guó)各地儲(chǔ)存地點(diǎn)的現(xiàn)有設(shè)施（如現(xiàn)有的天然氣儲(chǔ)存庫(kù)）來(lái)幫助加速和擴(kuò)大氫氣的使用。

該項(xiàng)目將解決關(guān)鍵的技術(shù)障礙；進(jìn)行研究以證明新興技術(shù)的可行性；并開發(fā)工具和技術(shù)以支持工業(yè)并使地下儲(chǔ)氫的發(fā)展得以推進(jìn)。

研究人員將解決的關(guān)鍵問(wèn)題包括：

如何減輕與地下儲(chǔ)氫相關(guān)的技術(shù)和操作風(fēng)險(xiǎn)，使操作對(duì)人類和環(huán)境起到保護(hù)作用？

如何利用新興技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能、安全和高效的地下儲(chǔ)氫系統(tǒng)（例如，傳感器、儲(chǔ)層模擬器和篩選工具）？

為實(shí)現(xiàn)純氫或氫氣-天然氣混合物的大規(guī)模地下儲(chǔ)存，需要哪些技術(shù)、操作和經(jīng)濟(jì)方面的見解？

將進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和模擬，研究純氫和氫氧混合對(duì)地下儲(chǔ)存系統(tǒng)的影響。研究的重點(diǎn)是量化材料的兼容性，調(diào)查巖心和儲(chǔ)層的性能，以及描述微生物的相互作用。

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