چالش های ذخیره سازی زیرزمینی هیدروژن به عنوان روش نوین تامین انرژی
انجمن پارسیان: محققان دانشگاه تهران با بهره گیری از شبیه سازی پیشرفته عددی نشان دادند که ذخیره سازی زیرزمینی هیدروژن با چالش جدی نشت گاز از لایه های پوش سنگ روبرو است.
به گزارش انجمن پارسیان به نقل از دانشگاه تهران، این مطالعه که به سرپرستی دکتر بهنام صدایی، عضو هیات علمی دانشکده مهندسی شیمی دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، میلاد هاشمی، پژوهشگر مؤسسه مهندسی نفت دانشگاه تهران و پژوهشگری از دانشگاه آرکانزاس ایالات متحد، انجام شده است، نشت هیدروژن از مخازن زیرزمینی را مورد بررسی قرار داده است.
صدایی، با اعلان اینکه با رشد فزاینده سیاستهای جهانی در راه کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی، هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی پاک جایگاهی کلیدی در آینده سیستم های انرژی پیدا کرده است، گفت: «ذخیره سازی هیدروژن در حجم بالا، خصوصاً برای پوشش تقاضای متغیر و پشتیبانی از تولید ناپایدار انرژی های تجدیدپذیر، یکی از دغدغه های مهم برنامه ریزان و متخصصان حوزه انرژی شمرده می شود. در این بین، ذخیره سازی زیرزمینی هیدروژن در سازندهای زمین شناسی نظیر آبخوان ها و لایه های متخلخل، به عنوان یک راهکار فنی و اقتصادی مطرح شده که قابلیت ذخیره مقادیر چشم گیر گاز در مقیاس های ملی و منطقه ای را فراهم می آورد. این تکنیک در کشورهای مختلف همچون ایران، امکان ذخیره حجم های بالا هیدروژن را در بازه های زمانی طولانی فراهم می آورد و می تواند نقش برجسته ی در تامین پایدار انرژی، مدیریت پیک مصرف و تثبیت شبکه ایفا کند.»
سرپرست تیم تحقیقاتی در ادامه اشاره کرد: «با این حال، بررسی ها نشان داده است که ذخیره سازی زیرزمینی هیدروژن با چالش های جدی روبه روست که یکی از مهم ترین آنها، پدیده نشت هیدروژن است؛ رخدادی که ممکنست به سبب خاصیت های زمین شناسی سازند، ترک های طبیعی در لایه های سنگی، یا مدیریت نامناسب فشارهای تزریق و تولید، منجر به خروج کنترل نشده هیدروژن از مخزن شود.»
دانشیار دانشکدگان فنی درباره ی نتایج این مطالعه اظهار داشت: «یافته ها نشان میدهد که حتی در وضعیت استاندارد، میزان قابل توجهی از هیدروژن تزریق شده به مخزن در طول مدت ذخیره سازی به خارج نشت می کند؛ خصوصاً هنگام تزریق که فشار درون مخزن بیشتر می شود.»
پژوهشگر دانشگاه تهران در توضیح عوامل نشت گاز از این مخازن اضافه کرد: «عوامل مؤثر بر نشت هیدروژن شامل نفوذپذیری پوش سنگ، فشار آبخوان و فشار ورود موئینه هستند. همین طور نوع چاه (عمودی یا افقی)، عمق محل تزریق و زاویه شیب سازند نیز بر رفتار نشت تأثیرگذارند. این مطالعه تاکید دارد که صرف طراحی فنی به تنهایی کافی نیست و باید شناخت عمیقی از رفتار هیدروژن در سنگ های متخلخل و خاصیت های زمین شناسی مکان ذخیره سازی داشته باشیم.»
عضو هیات علمی دانشکده شیمی درباره ی نتایج نشت هیدروژن اظهار داشت: «این پدیده، نه فقط راندمان ذخیره سازی را می کاهد و سبب اتلاف اقتصادی منابع گرانقیمت انرژی می شود، بلکه می تواند پیامدهایی جدی برای ایمنی و محیط زیست نیز به همراه داشته باشد. ورود هیدروژن به سطوح کم عمق زمین، در صورت عدم کنترل، ممکنست به افزایش ریسک تجمع گاز، وقوع انفجار یا ایجاد اختلالات ژئوشیمیایی در محیط منجر شود. چنین مخاطراتی در صورت بروز، نه فقط روند توسعه فناوری ذخیره سازی را کند می کند، بلکه می تواند سرمایه گذاری در این زمینه را نیز با تردید مواجه سازد.»
صدایی در آخر اظهار داشت: «در ذخیره سازی زیرزمینی هیدروژن، باید تمامی ملاحظات فنی، زمین شناختی و ایمنی را بطور جامع در مراحل طراحی و بهره برداری درنظر گرفت، استانداردهای مهندسی لازم آنرا تدوین کرد و سامانه را مورد پایش مداوم قرار داد. در همین جهت، نتایج این مطالعه می تواند به توسعه مدلهای پیش بینی دقیق، بهبود طراحی پروژه ها و تحقق استانداردهای نظارتی کمک نماید و راه انتقال به انرژی های کم کربن را هموار سازد.»
گفتنی است نتایج این مطالعه با عنوان Assessing Hydrogen Leakage in Underground Hydrogen Storage: Insights from Parametric Analysis بتازگی از طرف انجمن شیمی آمریکا در نشریه Energy & Fuels انتشار یافته است.
منبع: parsianforum.ir
این پست را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این پست