NETL开展地下储氢监测技术研究

据国外媒体报道：美国能源部(DOE)的研究人员正在加快努力，以解决氢气在生产、运输和储存方面具备的挑战性问题，使氢作为一种低碳燃料，用于一系列关键的能源应用。美国国家能源实验室(National Energy Technology Laboratory, NETL)正在努力推动地下储氢监测技术的发展。

安全的地下氢气储存需要有效的监控设施，以确保氢气安全地储存在地下资源中，直到需要的时候才会应用到国家的关键运输、发电和制造。

据NETL功能材料团队的Ruishu Wright介绍，一系列传感器和井孔监测工具已经应用于地质二氧化碳封存、石油和天然气行业以及其他相关的地下存储行业。在NETL，一个专家团队正开发在大范围内监测氢气地下储存设施的经济有效的方法——这种能力是必要的，因为氢气具有更大的流动性和浮力。

该项工作是NETL参与的一个由多国实验室共同努力发起的名为地下氢评估、储存和技术加速（SHASTA）项目的一部分。美国能源部化石能源和碳管理办公室于2021年建立了SHASTA，以探索地质储层中的H2存储机会。除了NETL，参与SHASTA的美国能源部实验室还包括太平洋西北国家实验室、劳伦斯利弗莫尔国家实验室和桑迪亚国家实验室。

Wright表示：监控和监测对于评估和管理地下储氢设施的运营风险非常重要。因此，需要实时监测以确保存储基础设施的完整性，并发现气体泄漏的早期迹象。

近几十年来以来氢气在工业部门被广泛应用，有许多商业氢传感器被应用，包括催化燃烧传感器、电化学传感器、导热传感器、电阻传感器、声泄漏传感器和光学传感器。

Wright表示：现在的问题是现有的传感器技术大多是点式或对峙式氢传感器。在大规模储存设施中，对氢泄漏检测进行广域和远程监测是有必要的。此外，一些地下条件对于地下存储设施可能具有挑战性，因为在典型的传感器操作条件下不会遇到更高的压力和温度。

研究人员正在评估新兴的传感器技术，如光纤传感器和无源无线传感器，它们在易燃气体混合物中比基于电子的传感器更安全。