Алихан Ташенов Исследователи из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии представили технологию, которая позволяет использовать истощенные нефтяные месторождения для хранения водорода. Основная проблема развития водородной энергетики заключается в сложности и высокой стоимости транспортировки газа, требующего создания криогенных систем или резервуаров высокого давления. Решением может стать использование жидких органических носителей водорода (LOHC) – специальных молекул, которые химически связывают газ и позволяют обращаться с ним как с обычным жидким топливом.
Преимущество данного метода заключается в возможности использования существующей нефтехимической инфраструктуры: трубопроводов, танкеров и терминалов. По словам участников исследовательской группы, это снимает главный барьер для масштабного внедрения водородных технологий – необходимость колоссальных инвестиций в новые специализированные объекты. Ученые смоделировали процесс закачки носителей в песчаниковый пласт на глубине около 2200 метров, что характерно для месторождений Саудовской Аравии.
В ходе моделирования рассматривались две системы носителей. Наилучшие результаты показала комбинация толуола и метилциклогексана. Эти вещества стабильны, доступны и обладают низкой вязкостью, что облегчает их перемещение в подземных слоях. Согласно расчетам, один цикл закачки и извлечения длительностью в год позволяет возвращать на поверхность около трех четвертей объема носителя при сохранении его функциональных свойств.
Помимо хранения энергии, технология продемонстрировала эффект в виде повышения нефтеотдачи. Органический носитель способствует вытеснению остаточных запасов сырья из пласта. К концу симуляции удалось извлечь более половины нефти, остававшейся в месторождении после завершения его основной промышленной эксплуатации. Дополнительная выручка от реализации этого ресурса может составить около 70 миллионов долларов, что полностью окупает затраты на хранение водорода и делает проект коммерчески выгодным.
Специалисты отмечают, что хотя использование дополнительно добытой нефти приведет к выбросам углекислого газа, их объем незначителен в сравнении с экологическим эффектом от перехода глобальной промышленности на чистый водород. Эксплуатация старых месторождений рассматривается как переходный этап, позволяющий задействовать имеющиеся активы для создания низкоуглеродной энергетической системы. В ближайшее время ученые планируют расширить исследование, протестировав работу системы на разветвленной сети нагнетательных и добывающих скважин.