俄羅斯科學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出了一種在氣井內(nèi)生產(chǎn)氫氣而不將碳分子帶到表面的新方法，如果得到證實(shí)旨指，這將消除對(duì)昂貴的碳捕獲和儲(chǔ)存(CCS)技術(shù)的需求泻磅。

在同行評(píng)審期刊《燃料》(Fuel)上發(fā)表的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中看杭，莫斯科斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究所(Skoltech)的研究人員發(fā)現(xiàn)的證據(jù)表明慨绳，該技術(shù)可以提取儲(chǔ)層總氣體體積45%的氫氣爱榔，同時(shí)將碳分子留在地下被环。

Skoltech的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)四階段的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，使用的方法據(jù)說(shuō)已經(jīng)在使用或已計(jì)劃用于油井详幽、制氫或CCS筛欢，然后在實(shí)驗(yàn)室的反應(yīng)器中進(jìn)行測(cè)試，以模擬真實(shí)儲(chǔ)氣庫(kù)內(nèi)的條件唇聘。

koltech于2011年在莫斯科成立蝴勉，是與麻省理工學(xué)院(MIT)持續(xù)合作的一部分。

作為Skoltech工藝的一部分匿忿，氣井首先注入蒸汽和一種未經(jīng)披露的催化劑生肖，隨后用于將氫分子與碳分離。

接下來(lái)锭偿，向井中注入空氣或純氧以點(diǎn)燃甲烷津阻，然后甲烷燃燒并將儲(chǔ)層溫度升高至800°C，在預(yù)注入的催化劑的幫助下挂剪，儲(chǔ)層達(dá)到的高溫能夠?qū)⒓淄榉纸鉃闅錃庀伞⒁谎趸己投趸肌?/p>

研究人員表示，如果需要她打，可以使用電氣或微波代替蒸汽來(lái)達(dá)到1000°C以上的溫度狰碟。

該工藝中的氫氣生產(chǎn)基于通常用于生產(chǎn)灰色和藍(lán)色氫氣的蒸汽甲烷重整方法，不同之處在于它是在儲(chǔ)層中進(jìn)行的栽埠，而不是在工廠專門設(shè)計(jì)的重整器中進(jìn)行的钉呐。

Skoltech工藝的最后階段設(shè)想通過(guò)一種特殊的膜將氫氣泵送到表面，這種膜允許氫分子通過(guò)镶骗，但不允許一氧化碳或二氧化碳分子通過(guò)桶现，從而有效地將碳留在地下。

Skoltech的研究人員建議將新的生產(chǎn)途徑稱為“水”色的氫鼎姊。

盡管實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明骡和，總氣體(甲烷)體積的45%可以作為氫氣被提取，但Skoltech的研究人員表示相寇，這取決于巖石的成分慰于，在人造材料多孔氧化鋁的測(cè)試中觀察到提取百分比為55%。

在地下燃燒碳?xì)浠衔飼?huì)引起重大的安全問(wèn)題，研究人員也承認(rèn)了這一點(diǎn)婆赠，并指出“在這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中绵脯，實(shí)施安全協(xié)議和先進(jìn)技術(shù)至關(guān)重要”。

然而休里，Skoltech團(tuán)隊(duì)也指出蛆挫，該過(guò)程的每個(gè)階段都已經(jīng)在不同的環(huán)境中進(jìn)行了探索，例如提高采收率份帐，在油井中廣泛使用地下碳?xì)浠衔锶紵?盡管不是氣藏)璃吧，而蒸汽甲烷重整技術(shù)已被用于制備氫氣數(shù)十年楣导。

然而捎霍，膜在該過(guò)程的提取階段的使用僅在關(guān)于碳捕獲和儲(chǔ)存(CCS)的學(xué)術(shù)論文中進(jìn)行了討論。

Skoltech高級(jí)研究科學(xué)家漏匿、該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Elena Mukhina表示：“該過(guò)程的所有階段都基于成熟的技術(shù)缨吸，這些技術(shù)以前從未適用于從真實(shí)的儲(chǔ)氣庫(kù)中生產(chǎn)氫氣。我們已經(jīng)證明衅洞，我們的方法可以幫助在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中將碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為綠色燃料源照，效率高達(dá)45%。未來(lái)流肢，我們計(jì)劃在實(shí)際氣田中測(cè)試我們的方法锁销。”

CCS技術(shù)——在化石燃料中提取和永久儲(chǔ)存碳后，將其捕獲——已經(jīng)在許多工業(yè)應(yīng)用中部署期位，并將用于美國(guó)赦牧、英國(guó)、沙特阿拉伯剩膏、阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)和歐洲的幾個(gè)藍(lán)氫項(xiàng)目胳瑟。

大多數(shù)藍(lán)色氫開發(fā)商的目標(biāo)捕獲率為95%，但這一目標(biāo)尚未得到大規(guī)模驗(yàn)證砂豌，由于碳儲(chǔ)存需要大量基礎(chǔ)設(shè)施投資厢岂，該技術(shù)的巨大成本以及與天然氣生產(chǎn)相關(guān)的甲烷排放，讓其受到了額外的審查阳距。

目前尚不清楚Skoltech方法是否也會(huì)限制甲烷排放塔粒，也不清楚它是否是一種生產(chǎn)氫氣的經(jīng)濟(jì)方法，特別是因?yàn)閺钠h(yuǎn)地區(qū)運(yùn)輸氫氣本身就很昂貴筐摘，而且在技術(shù)上仍具有挑戰(zhàn)性卒茬。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)得到了俄羅斯科學(xué)基金會(huì)的資助，該基金會(huì)由俄羅斯聯(lián)邦政府資助蓄拣。