Гидродинамический анализ процессов самоорганизации в подземных хранилищах водорода

На сегодняшний день одной из острых проблем современной мировой энергетики является накопление и аккумулирование полученного большого объема избыточной энергии. Одним из наиболее перспективных решений проблемы аккумулирования большого объема энергии считается, так называемая, водородная энергетика, в которой в качестве подходящих материалов для аккумуляции больших объемов энергии используется водород. Главным достоинством водорода как топлива является то, что его удельная теплота сгорания в два с половиной раз выше, чем у углеводородного топлива, а при сгорании образуется экологически чистый продукт – пары воды. Таким образом, избыток вырабатываемой энергии на больших электростанциях можно использовать для получения водорода из воды.

В целом, производство водорода и его распределение уже не представляет серьезных технических проблем. Однако, при производстве водорода в большом объеме возникает проблема его надежного хранения. Одним из самых эффективных и недорогих способов хранения большого объема водорода является его закачка в геологические формации, такие как водоносные пласты, истощенные газовые месторождения или соляные каверны. В течение последнего десятилетия было установлено, что поведение водорода при подземном хранении радикально отличается от поведения природного газа и углекислого газа, прежде всего тем, что при подземном хранении водорода (ПХВ) происходят существенные изменения начального состава водородно-углеводородной смеси. Видимо, это происходит благодаря бактериям, присутствующим в пласте и поглощающим протоны водорода в качестве источника энергии, так как объяснение данного явления химическими превращениями при существующих температурах не удается