澳大利亚研究枯竭油气藏或成大规模储氢关键载体
2026-03-05 16:36
来源:Nazarbayev University
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氢能作为一种关键的能源载体,正日益受到关注。它能够支持工业、交通和发电等多个领域的脱碳进程。与化石燃料不同,氢气燃烧不产生直接的二氧化碳排放。然而,要实现氢能技术的大规模应用,必须解决可靠且巨量的氢气储存问题,以平衡供需,尤其是在跨季节储能方面。Schematic of a comparison of depleted HC reservoirs, salt caverns, and aquifers. Credit: Renewable

地表储存方案,如加压储罐,成本高昂且容量有限。因此,科学家们正在积极探索地质构造中的地下储氢方案。日前,一份发表在《可再生与可持续能源评论》期刊上的研究指出,在盐穴、咸水层等潜在的地下储氢方案中,枯竭油气藏是一个极具吸引力的选项。这些油气藏曾储存碳氢化合物数百万年,具有明确的地质特征,包括高储存容量、已建成的设施和可靠的盖层密封性。

该研究分析了影响地下储氢的复杂物理和化学机制,包括构造和毛细管捕获过程、氢气与储层矿物之间的地球化学反应,以及氢气、盐水和残余碳氢化合物之间的相互作用。研究人员还梳理了影响储氢性能的关键储层参数,如渗透率、孔隙度、润湿性、流体特性及界面张力等。

研究表明,利用枯竭油气藏储氢具有诸多优势。其现有井口和基础设施可以显著降低开发成本,而此前油气生产过程中积累的详细地质数据也能为储氢选址提供参考。但同时,氢气的低密度和高扩散性可能导致其在储层中快速运移;化学和微生物反应也可能将氢气转化为甲烷或硫化氢等气体,从而降低储存效率。此外,氢气的易燃性也要求在实验室和工业环境中采取严格的安全监测和操作规范。

研究人员认为,枯竭油气藏有望在大规模氢能部署中发挥关键作用。相比其他地下储氢方式,它通常具有较低的资本成本和更大的储存潜力。该研究通过整合现有知识并识别关键研究空白,为致力于氢能储存技术的科学家、工程师和决策者提供了参考路径。要更深入地理解氢气在复杂地下环境中的行为,未来仍需开展进一步的实验和现场规模研究。

出版详情:作者:Maral Khanjani等,标题:《贫油气藏储氢的全面综述:参数、实验和挑战》,发表于:《可再生和可持续能源评论》(2026),期刊信息:《可再生和可持续能源评论》

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