德克薩斯大學奧斯汀分校礦床所(The University of Texas at Austin’s Bureau of Economic Geology)的一項最新研究表明,鹽或將在低碳能源轉型過程中發揮重要作用。這項研究描述了大型地下鹽類沉積如何充當儲氫罐,將熱量輸送到地熱發電廠,并同時儲存二氧化碳。它還重點闡釋了如何依托現有鹽業知識,如水溶采礦、鹽礦開采和油氣勘探等,從而推動鹽成為能源轉型的重要材料。
大型地下鹽層有可能以多種途徑推動能源轉型。鹽沉積物可作為儲氫洞穴(左),也可為地熱發電輸送熱量(右)。鹽層附近的地質(中左)往往適用于永久儲存碳,能夠將大氣中碳儲存到地下。
礦床所科學家兼第一作者奧利弗·杜菲(Oliver Duffy)表示,“我們認為,完全有可能將數十年研究、油氣勘探和鹽盆地采礦獲得的知識和數據用于能源轉型技術。深入了解鹽的屬性能夠幫助我們優化設計、降低風險并提高諸多能源轉型技術的效率。
鹽改變了地下巖層形狀。在地應力作用下,鹽容易形成結構復雜、規模巨大的鹽類沉積,其中一些地下鹽結構比珠穆朗瑪峰還要高。該研究合著者、BEG德州現代資源回收計劃(STARR)主管洛倫娜·莫斯卡德利(Lorena Moscardelli)表示,“這些構造及其周圍的地質狀況為能源開發和排放控制提供了諸多機會。”
杜菲指出,“地面基礎設施、可再生能源潛力、有利地下條件和鄰近市場是規劃地下儲氫的關鍵因素。STARR為西德克薩斯州的新興能源開發帶來了新機遇,涉及當地氫和二氧化碳的捕獲、利用和存儲。”
現已得到證實,鹽穹可作為石油化工的儲氫房。該研究指出,這些鹽層也可作為能源生產中的儲氫設施。另外,周圍多孔巖石可作為二氧化碳永久儲存點。該研究描述了鹽層結構以及其作為天然氣制氫(藍氫)以及二氧化碳存儲的潛在效益。氫輸送到鹽穴,與此同時,制氫過程中產生的二氧化碳得以永久儲存到周圍巖石中。
研究者認為,德克薩斯州墨西哥灣沿岸擁有大量鹽穹以及多孔沉積巖,因此是建設上述生產儲存設施的絕佳地點。
該研究還探討了如何利用鹽推動下一代地熱技術應用的問題。盡管該行業尚處于早期階段,但研究人員仍持樂觀態度。他們認為基于鹽的屬性,可以輕松輸送下伏熱巖石的熱量,從而產生地熱能。
所長斯科特·廷克(Scott Tinker)表示,鹽能夠推動新能源開發,研究人員齊心協力全面探索新途徑,從而實現多管齊下將至關重要。
廷克表示,“幾十年來,礦床所研究人員一直在研究地下鹽層構造。最初是由于鹽層構造在油氣勘探中的作用,儲存天然氣的能力,現在其儲氫潛力的發現使之愈加重要。這就是科研的意義所在。”
這是項非常有趣的工作。
但是,開發更多的大型巖層礦藏必將引起環保人士關切。開采挖掘珠穆朗瑪峰大小的鹽礦藏是否會影響到地表環境等問題也亟待探討。
將地下鹽沉積物打造為最新儲氫房確實是個好主意,但真正落實前人們也需三思而后行!