Ein Forscherteam des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) hat in Zusammenarbeit mit zwei anderen nationalen Labors ein Projekt gestartet, das die Machbarkeit einer groß angelegten Wasserstoffspeicherung in geologischen Formationen untersucht.
Forscher des LLNL, des Pacific Northwest Laboratory (PNNL) und des National Energy Technology Laboratory (NETL) sammelten fast 7 Millionen US-Dollar an Fördermitteln vonl US-Energieministerium. Ein dreijähriges Projekt, das die Möglichkeit von Höhlen und natürlichen Formationen als Wasserstoffspeicherstandorte evaluieren wird.
Für uns ist es ein spannendes Projekt, denn es adressiert eine kritische Komponente der Energiezukunft a geringe Emissionen Kohlenstoff. Untertage-Know-how in verwandten Technologien wird benötigt: Geothermie, Kohlenstoffspeicherung und Erdgas.
Joshua White, LLNL-Ingenieur und Hauptforscher des Projekts
SHASTA, bring den Wasserstoff unter die Erde
namens SHASTA-Projekt (SUntergrund HWasserstoff ABewertung, Storage, und TTechnologie ABeschleunigung) wird es eine multidisziplinäre Anstrengung sein. White und sein Kollege in LLNL Nicola Castelletto führt Baugrundmodellierungen durch. Der Kollege Geochemie Megan Smith führt Experimente zu Hochdruck und Hochtemperatur durch.
Die Bedeutung der Wasserstoffspeicherung
Wasserstoff entwickelt sich zu einer kohlenstoffarmen Brennstoffoption für Transport, Stromerzeugung, Fertigungsanwendungen und saubere Energietechnologien, die den Übergang des Planeten zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft beschleunigen können. Die zentrale Herausforderung an dieser Stelle besteht darin, die sichere und effektive Speicherung von Wasserstoff zu gewährleisten. Auf dem Weg zu einer sauberen Energiewirtschaft werden groß angelegte Wasserstoffspeicher benötigt. Die großvolumige unterirdische Wasserstoffspeicherung hat sich jedoch nur in Salzdomstrukturen oder Höhlen als sicher und effektiv erwiesen.
Wo finden wir die natürlichen Strukturen, die der Speicherung von Wasserstoff dienen?
Nicht alle Regionen und Gebiete der Welt verfügen über ausreichende geologische Voraussetzungen für die Wasserstoffspeicherung in Salzkavitäten: Aus diesem Grund dient ein Projekt wie SHASTA dazu, die technische Machbarkeit der Nutzung unterirdischer Systeme zu ermitteln und die mit der Speicherung verbundenen betrieblichen Risiken zu quantifizieren solche Systeme. Nicht nur das: Es wird Technologien und Werkzeuge entwickeln, die diese Risiken reduzieren, und auch die Möglichkeit prüfen, Strukturen zu nutzen, die heute für die Speicherung von Erdgas verwendet werden.
Wechselwirkungen, die mit Laborexperimenten, Simulationen und neuen Überwachungsmethoden untersucht werden. Grafiken mit freundlicher Genehmigung des LLNL. LEGENDE: H2 = Wasserstoff; CH4 = Methan; CO2 = Kohlendioxid; H + = Wasserstoffkation; H2S = Schwefelwasserstoff; H2O = Wasser.
Zu den wichtigsten Fragen, denen sich die Forscher widmen werden, gehören:
- Wie lassen sich die technischen und betrieblichen Risiken der unterirdischen Wasserstoffspeicherung mindern, damit der Betrieb Mensch und Umwelt schützt?
- Wie können neue Technologien genutzt werden, um ein intelligentes, sicheres und effizientes unterirdisches Wasserstoffspeichersystem zu ermöglichen (z. B. Sensoren, Tanksimulatoren und Screening-Tools)?
- Welche technischen, betrieblichen und wirtschaftlichen Erkenntnisse sind notwendig, um eine großflächige unterirdische Speicherung von reinem Wasserstoff oder Wasserstoff-Erdgas-Gemischen zu ermöglichen?
Sowohl Feldexperimente als auch Simulationen werden durchgeführt, um die Auswirkungen von reinem Wasserstoff und gemischtem Wasserstoff auf unterirdische Speichersysteme zu untersuchen. Die Forschung wird sich auf die Quantifizierung der Materialverträglichkeit und mehr konzentrieren. Aufmerksamkeit auch auf die Analyse der Leistung auf einer Skala des Kerns und des Reservoirs und auf die Charakterisierung mikrobieller Interaktionen.
Eine Straße, die nicht leicht zu folgen ist, aber sehr notwendig ist. Bei Erfolg könnte das von diesen amerikanischen Labors entwickelte Modell für Forscher auf der ganzen Welt nützlich sein. Diese Kriterien lassen sich auch bei der Suche nach natürlichen Strukturen an anderen Orten anwenden. Ich würde nicht sagen, ein Wagnis (und vielleicht tue ich es schon), aber in Italien könnten ähnliche Strukturen auf Sizilien vorhanden sein.
