賓夕法尼亞州立大學(xué)(Pennsylvania State University)的一組研究人員被選為18個(gè)團(tuán)隊(duì)之一，將獲得美國(guó)能源部高級(jí)研究計(jì)劃局(ARPA-E)110萬(wàn)美元的資助。這項(xiàng)為期兩年的合作協(xié)議支持早期研究和開發(fā)，以推進(jìn)低成本、低排放的地質(zhì)氫生產(chǎn)。地質(zhì)氫是在地下自然產(chǎn)生的，可以為更可持續(xù)的、能源獨(dú)立的未來(lái)做出貢獻(xiàn)。

該團(tuán)隊(duì)由George H.，Jr.和Anne B.Deike采礦工程主席、賓夕法尼亞州立大學(xué)能源與礦物工程教授劉世民(Shimin Liu，音譯)領(lǐng)導(dǎo)，將致力于更好地了解如何從地下儲(chǔ)層中探索和提取地質(zhì)氫。美國(guó)能源部表示，設(shè)計(jì)地下氫的生產(chǎn)可能會(huì)為清潔能源釋放大量資源，并導(dǎo)致我們能源最密集的行業(yè)脫碳。

地質(zhì)上的氫是通過(guò)一種叫做蛇紋石化(serpentinization)的過(guò)程形成的——地殼中富含鐵的巖石，如橄欖石，與水反應(yīng)，釋放出氫作為化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)品。

研究人員建議利用橄欖巖中的蛇紋石化過(guò)程，橄欖巖是一種含有橄欖石作為主要礦物的巖石。該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃使用惰性氣體動(dòng)態(tài)壓裂技術(shù)將二氧化碳注入橄欖巖地層，以增加其滲透率和活性表面積。然后，他們計(jì)劃用富含碳的溶液刺激地層，以誘導(dǎo)并維持蛇紋石化過(guò)程。

研究人員將進(jìn)行額外的測(cè)試，并使用模型來(lái)描述微震活動(dòng)、滲透率變化以及巖心樣品中裂縫的傳播方式，然后在當(dāng)?shù)氐V山進(jìn)行中試規(guī)模的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)研究人員的說(shuō)法，目標(biāo)是為分析模型提供盡可能多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以創(chuàng)建一個(gè)持續(xù)的、油田規(guī)模的油藏管理框架。這些數(shù)據(jù)還可以幫助預(yù)測(cè)和預(yù)防誘發(fā)地震事件。

該項(xiàng)目由ARPA-E的探索課題H：氫氣儲(chǔ)層管理的地下工程資助，重點(diǎn)研究與地質(zhì)氫氣提取相關(guān)的技術(shù)。