中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)地質(zhì)學(xué)院兩個(gè)系的研究人員近日發(fā)明了一種開采地?zé)崮艿男录夹g(shù),這種技術(shù)不僅能夠大幅提高地?zé)岚l(fā)電率,同時(shí)也能大大減少空氣中二氧化碳的排放量,可謂是一箭雙雕。
這種新方法被稱作二氧化碳流體地?zé)崮荛_采系統(tǒng)(CPG),由明尼蘇達(dá)大學(xué)地質(zhì)學(xué)院馬汀·賽爾教授和學(xué)生杰米·拉多夫發(fā)明。這一研究已經(jīng)刊登在最新出版的《地球物理學(xué)研究》上。目前,研究人員正在為這一項(xiàng)目申請(qǐng)專利,并打算成立公司將之商業(yè)化。
現(xiàn)有地?zé)崮荛_采方式主要是增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)。其方法是對(duì)地下進(jìn)行深層鉆探斷裂巖石,把水注入地下這些人工產(chǎn)生的、張開的連通裂隙帶中。水與巖體接觸后被加熱,這些高溫水產(chǎn)生蒸汽就可用于發(fā)電。明尼蘇達(dá)大學(xué)的這種新方法主要是將二氧化碳視為地下熱能載體,使二氧化碳在炎熱的地下幾公里處循環(huán),這能有效地將熱量帶到地面,用于發(fā)電。
拉多夫認(rèn)為,CPG這種地?zé)崮荛_采方式優(yōu)點(diǎn)明顯。首先,巖石有滲透力,在此情況下,二氧化碳的穿透性優(yōu)于水。因此,如果某一地?zé)衢_采點(diǎn)從技術(shù)上及經(jīng)濟(jì)上而言,傳統(tǒng)開采方式存在難度的話,CPG就是個(gè)更好的選擇。拉多夫表示:“CPG能幫你開創(chuàng)更廣的地?zé)崮荛_采范圍,哪怕是那些你想都未曾想到的地方。而如果是在那些開采難度不大的地方,CPG能將開采率提高兩倍。”
同時(shí),CPG能將二氧化碳深埋在地下,進(jìn)而阻止了二氧化碳進(jìn)入大氣,對(duì)于應(yīng)對(duì)氣候變化而言,將做出積極貢獻(xiàn)。另外,高純度的二氧化碳溶解周圍物質(zhì)的可能性要低于水,因此,CPG保證了地?zé)崮荛_采系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行,不會(huì)在注入地下的過程中出現(xiàn)疏通不暢或堵塞等問題。此外,這一方式同樣可以用于石油天然氣的開采過程,特別是針對(duì)目前產(chǎn)量下降的油井和氣井。據(jù)悉,賽爾和拉多夫早在2008年秋季就萌生出這種想法,他們的研究主攻方向是地?zé)岵杉偷叵聝?chǔ)藏二氧化碳的研究。賽爾表示:“當(dāng)時(shí),我們頓時(shí)就想到這一點(diǎn),‘如果我們使用通過地?zé)峒訜岬亩趸紩?huì)怎樣?’當(dāng)時(shí)我們?cè)谄囍芯陀X得這一技術(shù)將有很多優(yōu)點(diǎn)。”
在得到靈感后,這一想法得到了美國(guó)可再生能源和環(huán)境項(xiàng)目(IREE)的支持,此外,這一項(xiàng)目還吸引到了美國(guó)Xcel能源公司。IREE的資金主要用于前期的電腦模型設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目聚集了明尼蘇達(dá)大學(xué)能源政策、應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)和機(jī)械工程學(xué)院的專家,同時(shí)還包括勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的能源專家。賽爾表示:“IREE的研究經(jīng)費(fèi)相當(dāng)重要,因?yàn)檫@一項(xiàng)目是高風(fēng)險(xiǎn)投資,如果在前期沒有IREE的支持,這個(gè)項(xiàng)目根本就無從開始。”據(jù)悉,美國(guó)能源部給予該項(xiàng)目150萬美元的研究資助,用于研究這一研發(fā)過程中的地表下巖石的化學(xué)反應(yīng)。目前,賽爾和拉多夫正向美國(guó)能源部申請(qǐng)另外一筆經(jīng)費(fèi)用于試點(diǎn)開發(fā)。
拉多夫認(rèn)為:“這一項(xiàng)目承載了許多想法,這些想法都是通過實(shí)驗(yàn)證明過的,因?yàn)槲覀儾恍枰却录夹g(shù)的開采,這就是它的一大優(yōu)點(diǎn)。”賽爾表示:“地?zé)衢_采新技術(shù)是通過新方式來整合已有技術(shù)。這就是說你知道單個(gè)部分是怎樣運(yùn)作的,問題是怎樣用一種新途徑來整合這些部分,發(fā)揮更大優(yōu)勢(shì),在這一研究過程中,我們需要找到最佳途徑。”