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美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的一個(gè)研究小組與另外兩個(gè)國家實(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)模儲存氫能的可行性。來自 LLNL、太平洋西北實(shí)驗(yàn)室 (PNNL) 和國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 (NETL) 的研究人員將在未來三年內(nèi)從美國能源部化石能源和碳管理辦公室 (FECM) 獲得高達(dá) 675 萬美元的資金。

“這對我們來說是一個(gè)令人興奮的項(xiàng)目，因?yàn)樗鉀Q了低碳能源未來的一個(gè)及時(shí)和關(guān)鍵的組成部分，”LLNL儲層工程師和主要調(diào)查員Joshua White說。“與此同時(shí)，所需的專業(yè)知識是基于LLNL在地下相關(guān)技術(shù)（例如地質(zhì)碳儲存、天然氣儲存和地?zé)崮埽┓矫鏀?shù)十年的經(jīng)驗(yàn)。”

被稱為SHASTA項(xiàng)目（地下氫評估、儲存和技術(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層中儲存氫氣和天然氣混合物的安全性和效率。

White 和LLNL的儲層工程師Nicola Castelletto將專注于地下建模，而實(shí)驗(yàn)室地球化學(xué)家Megan Smith將研究高壓和高溫下的實(shí)驗(yàn)機(jī)會。

氫正在成為交通、發(fā)電、制造應(yīng)用和清潔能源技術(shù)的低碳燃料選擇，這將加速美國向低碳經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型。然而，一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是確保安全有效地儲存氫氣，當(dāng)該國過渡到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)模儲氫。然而，在美國，大量的地下儲氫已被證明是安全有效的，只是在鹽丘或洞穴中。

并非所有地區(qū)都具備適合鹽穴儲存的地質(zhì)先決條件；然而，F(xiàn)ECM正在這些領(lǐng)域探索儲存機(jī)會，包括多孔介質(zhì)，類似于地下天然氣儲存庫。最近宣布的項(xiàng)目將確定在地下系統(tǒng)中儲存氫氣的技術(shù)可行性，并量化與這些系統(tǒng)中儲存相關(guān)的操作風(fēng)險(xiǎn)。

該項(xiàng)目還將開發(fā)可以降低這些風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)和工具。同時(shí)，研究工作將為在多孔介質(zhì)存儲中使用更大容量以及將現(xiàn)有天然氣存儲基礎(chǔ)設(shè)施重新用于氫經(jīng)濟(jì)的能力奠定技術(shù)基礎(chǔ)。最后，該項(xiàng)目可以通過使用美國各地儲存地點(diǎn)的現(xiàn)有設(shè)施（例如現(xiàn)有的天然氣儲存庫）來幫助加速和擴(kuò)大氫氣的使用。

項(xiàng)目將解決關(guān)鍵技術(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)來支持工業(yè)并使地下儲氫的發(fā)展成為可能。

研究人員將解決的關(guān)鍵問題包括：

如何降低與地下儲氫相關(guān)的技術(shù)和操作風(fēng)險(xiǎn)，從而保護(hù)人類和環(huán)境？

如何利用新興技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能、安全、高效的地下儲氫系統(tǒng)（例如傳感器、儲層模擬器和篩選工具）？

實(shí)現(xiàn)純氫或氫-天然氣混合物的大規(guī)模地下儲存需要哪些技術(shù)、運(yùn)營和經(jīng)濟(jì)見解？

將進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和模擬，以研究純氫和氫氧混合對地下儲存系統(tǒng)的影響。研究的重點(diǎn)是量化材料的相容性，研究巖心和儲層的性能，并描述微生物的相互作用。 

原標(biāo)題：地質(zhì)構(gòu)造中大規(guī)模儲存氫能可行性研究與探索