一套有望在四年后取得首批成果的技術，旨在解決當今世界最大的油氣開采挑戰(zhàn)之一：大氣中的二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)排放。這項創(chuàng)新是2018年申請的一項專利的成果，它包括將油井在采油過程中產(chǎn)生的二氧化碳和甲烷注入鹽穴，以減少碳氣體的排放量。

 
第一個試驗洞穴可能在2022年建成，是由FAPESP和殼牌公司(Shell)建立的氣體創(chuàng)新研究中心(RCGI)進行的研究成果，該研究中心總部位于圣保羅大學理工學院(Poli-USP)。RCGI是圣保羅研究基金會(FAPESP)與企業(yè)合作資助的工程研究中心(ERC)之一。
 
這就是碳捕獲存儲(CCS)的概念。在這種情況下，二氧化碳儲存在鹽層本身的大洞穴中。這可能是在生產(chǎn)過程中從化石燃料中獲取清潔能源的最佳途徑之一，Poli-USP教授、RCGI協(xié)調(diào)員胡里奧•梅尼吉尼(Julio Meneghini)說。
 
2019年2月11日至12日，F(xiàn)APESP倫敦周在倫敦舉行，梅尼吉尼是第一天的演講者之一。
 
進行初步測試的巖洞的位置尚未確定，但預計將位于鹽下油田所在的地區(qū)之一。在這一初始階段，它的大小可能只有該技術滿負荷運行時使用的洞穴的一半：高450米，寬150米。
 
根據(jù)Meneghini的說法，巴西將是世界上第一個使用這一概念的國家，該模型可以出口到其他國家。除了儲存二氧化碳，洞穴還可以儲存甲烷，并利用重力將兩種氣體分離。由于CH4，也被稱為天然氣，密度較低，它將保留在洞穴的頂部，以備以后使用。二氧化碳則會儲存在較低的部分。
 
研究人員預計，到2022年，至少會進行初步的洞穴建造測試。最樂觀的預測是，2022年將是這個洞穴開始運營的第一年。
 
 
碳氣體捕獲
 
研究人員說，不僅僅是洞穴，還有隨之而來的各種創(chuàng)新，比如超音速氣體分離器、優(yōu)化拓撲結(jié)構(gòu)的壓縮機，以及用于分離氣體的石墨烯納米管薄膜。
 
考慮到那里的極端壓力條件，新的二氧化碳壓縮機對項目的運作至關重要。從水線到海底的距離是2000到3000米。這和其他變量使得氣體處于超臨界狀態(tài)。
 
它有液體的密度和氣體的粘度。因此，有必要為此專門設計一臺壓縮機。梅尼吉尼說：“我們開發(fā)了一種新的方法，可以精確地優(yōu)化壓縮機，使之適應超臨界流體的條件。”
 
與二氧化碳洞穴相關的另一項技術是氣體分離器。另外，由于鹽下條件的存在，人們正在為二氧化碳和甲烷混合物的每一種成分研制可變幾何形狀的超音速分離器。
 
除此之外，石墨烯納米管薄膜也被開發(fā)出來以盡可能少的能量損失來分離氣體。
 
在乙醇生產(chǎn)過程中也會發(fā)生碳氣體捕獲。捕獲的氣體可以儲存或用于食品工業(yè)，用于生產(chǎn)碳酸飲料。梅尼吉尼說，通過這樣做，可以得到負的排放值。他解釋說，實驗仍在小規(guī)模范圍內(nèi)進行。
 
這些技術是在全世界人均能源需求不斷增加，以及根據(jù)全球氣候變化需要減少排放的背景下出現(xiàn)的。
 
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