به نقل از خبرگزاری مهر و بر اساس گزارش دانشگاه تهران، این تحقیق زیر نظر دکتر بهنام صدایی، عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تهران، به همراه میلاد هاشمی، پژوهشگر مؤسسه مهندسی نفت دانشگاه تهران و یک پژوهشگر از دانشگاه آرکانزاس ایالات متحده انجام شده و بر روی نشتی هیدروژن از سیستمهای ذخیرهسازی زیرزمینی متمرکز است.
دکتر صدایی ضمن اشاره به افزایش سیاستهای جهانی در جهت کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی، تاکید کرد که هیدروژن بهعنوان حامل انرژی پاک در آینده انرژی جایگاهی کلیدی خواهد داشت و بهویژه در زمینه ذخیرهسازی حجمهای بالا برای پاسخ به نیاز متغیر و پشتیبانی از تولید غیرپایا انرژیهای تجدیدپذیر، چالشهای قابل توجهی دارد. این مسائل توسط برنامهریزان و متخصصان انرژی به طور جدی مورد توجه قرار میگیرد. به همین دلیل، استفاده از ذخیرهسازی زیرزمینی هیدروژن در سازندهای زمینشناسی مانند آبخوانها و لایههای متخلخل بهعنوان یک راه حل فنی و اقتصادی در نظر گرفته میشود که امکان ذخیرهسازی مقادیر قابل توجهی گاز را در مقیاسهای محلی و ملی فراهم میآورد. این رویکرد در کشورهایی نظیر ایران، به ذخیرهسازی هیدروژن در مقیاسهای بالا و برای زمانهای طولانی کمک خواهد کرد و به تأمین پایدار انرژی، مدیریت مصرف و تثبیت شبکه انرژی کمک فراوانی مینماید.
سرپرست تیم تحقیقاتی در ادامه بیان داشت: «با این حال، تحقیقها نشان میدهند که ذخیرهسازی زیرزمینی هیدروژن با چالشهای جدی مواجه است که یکی از عمدهترین آنها، مسأله نشت هیدروژن است؛ رویدادی که میتواند ناشی از ویژگیهای زمینشناسی سازند، ترکهای طبیعی موجود در لایههای سنگی یا مدیریت نادرست فشار در زمان تزریق و تولید باشد و منجر به خروج ناخواسته هیدروژن از مخزن گردد.»
این دانشآموخته دانشکدگان فنی درباره یافتههای این تحقیق اذعان داشت: «مدارک به دست آمده حاکی از این است که حتی در شرایط استاندارد، حجم قابل توجهی از هیدروژن تزریقشده به مخزن در طول مدت ذخیره به بیرون نشت میکند؛ بهخصوص در زمان تزریق که فشار داخل مخزن افزایش یافته است.»
این پژوهشگر دانشگاه تهران در توضیح دلایل نشت گاز از این مخازن اظهار داشت: «عوامل مؤثر بر نشت هیدروژن شامل نفوذپذیری پوشسنگ، فشار آبخوان و فشار ورود موئینه بوده که در کنار نوع چاه (عمودی یا افقی)، عمق محل تزریق و زاویه شیب سازند نیز بر رفتار نشت تاثیرگذار است. این تحقیق بیان میکند که صرفاً انجام طراحی فنی کافی نیست و نیاز به درک عمیقتری از رفتار هیدروژن در سنگهای متخلخل و ویژگیهای زمینشناسی محل ذخیرهسازی وجود دارد.»
علاوه بر این، دکتر صدایی درباره پیامدهای ناشی از نشت هیدروژن گفت: «این پدیده نهتنها موجب کاهش بهرهوری در ذخیرهسازی و اتلاف اقتصادی منابع باارزش انرژی میشود، بلکه میتواند تأثیرات جدی بر ایمنی و محیطزیست نیز داشته باشد. در صورت عدم کنترل، ورود هیدروژن به سطوح کمعمق زمین ممکن است به افزایش خطر تجمع گاز، خطر انفجار و اختلالات ژئوشیمیایی در محیط منجر گردد. چنین خطراتی در صورت وقوع، نهتنها موجب کند شدن فرآیند توسعه فناوری ذخیرهسازی خواهد شد، بلکه ممکن است سرمایهگذاری در این زمینه را نیز با تردید مواجه کند.»
دکتر صدایی در پایان بیان داشت: «در ذخیرهسازی زیرزمینی هیدروژن، تمام جنبههای فنی، زمینشناختی و ایمنی باید بهطور جامع در مراحل طراحی و بهرهبرداری مورد توجه قرار گیرد. نیاز به تدوین استانداردهای مهندسی لازم وجود دارد و همچنین این سیستمها باید به طور مداوم مورد پایش قرار بگیرند. در این راستا، نتایج این مطالعه میتواند به توسعه مدلهای پیشبینی دقیق، بهینهسازی طراحی پروژهها و تحقق استانداردهای نظارتی یاری رساند و مسیر را برای انتقال به انرژیهای کمکربن هموار سازد.»
لازم به ذکر است که یافتههای این تحقیق تحت عنوان Assessing Hydrogen Leakage in Underground Hydrogen Storage: Insights from Parametric Analysis به تازگی از سوی انجمن شیمی آمریکا در نشریه Energy & Fuels منتشر گردیده است.
