美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的一個研究小組與其他兩個國家實驗室合作，啟動了一個項目，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、太平洋西北實驗室（PNNL）和國家能源技術(shù)實驗室（NETL）的研究人員將在未來三年從美國能源部化石能源和碳管理辦公室（FECM）獲得高達(dá)675萬美元的資助。

“這對我們來說是一個令人興奮的項目，因為它解決了低碳能源未來的一個及時和關(guān)鍵的組成部分，”LLNL儲層工程師和主要調(diào)查員Joshua White說。“同時，所需的專業(yè)知識建立在LLNL幾十年來在地下相關(guān)技術(shù)方面的工作經(jīng)驗之上，如地質(zhì)碳儲存、天然氣儲存和地?zé)崮茉础?rdquo;

被稱為SHASTA項目（地下氫氣評估、儲存和技術(shù)加速），這項工作的一個關(guān)鍵組成部分涉及研究在地下儲層中儲存氫氣和天然氣的混合混合物的安全性和效率。

White和LLNL的儲層工程師Nicola Castelletto將專注于進行地下建模工作，而實驗室地球化學(xué)家Megan Smith將研究高壓、高溫的實驗機會。

氫氣正在成為運輸、發(fā)電、制造應(yīng)用和清潔能源技術(shù)的低碳燃料選擇，這將加速美國向低碳經(jīng)濟的過渡。然而，一個關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是確保氫氣的安全和有效儲存。當(dāng)國家過渡到一個幾乎沒有碳和排放的清潔能源經(jīng)濟時，將需要大規(guī)模的氫氣儲存。然而，在美國國內(nèi)，大量的地下儲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)的儲存機會，包括在多孔介質(zhì)中，這與地下天然氣儲存庫類似。最近宣布的項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)中儲存有關(guān)的操作風(fēng)險。

該項目還將開發(fā)能夠減少這些風(fēng)險的技術(shù)和工具。同時，該研究工作將為利用多孔介質(zhì)存儲中更大的容量建立技術(shù)基礎(chǔ)，以及為氫經(jīng)濟重新使用現(xiàn)有天然氣存儲基礎(chǔ)設(shè)施的能力。最后，該項目可以通過利用美國各地儲存地點的現(xiàn)有設(shè)施（如現(xiàn)有的天然氣儲存庫）來幫助加速和擴大氫氣的使用。

該項目將解決關(guān)鍵的技術(shù)障礙；進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)并使地下儲氫的發(fā)展得以推進。

研究人員將解決的關(guān)鍵問題包括：

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

如何利用新興技術(shù)來實現(xiàn)智能、安全和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）？

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

將進行現(xiàn)場實驗和模擬，研究純氫和氫氧混合對地下儲存系統(tǒng)的影響。研究的重點是量化材料的兼容性，調(diào)查巖心和儲層的性能，以及描述微生物的相互作用。