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Mejorando la Recuperación de Hidrógeno de Acuíferos Salinos: Cuantificando la Influencia de la Humectabilidad y la Histeresis y Minimizando Pérdidas con un Gas Amortiguador

Autores: Al Homoud, Rana; Barbosa Machado, Marcos Vitor; Daigle, Hugh; Sepehrnoori, Kamy; Ates, Harun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Mejorando la Recuperación de Hidrógeno de Acuíferos Salinos: Cuantificando la Influencia de la Humectabilidad y la Histeresis y Minimizando Pérdidas con un Gas Amortiguador


Categoría

Energía

Subcategoría

Energías renovables

Palabras clave

Impacto
Histéresis
Hidrógeno
Almacenamiento
Gas
Recuperación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio tiene como objetivo evaluar numéricamente el impacto de la humectabilidad y la histéresis de permeabilidad relativa en las pérdidas de hidrógeno durante el almacenamiento subterráneo de hidrógeno (UHS) y explorar estrategias para minimizarlas mediante el uso de un gas de amortiguamiento apropiado. La investigación utiliza el modelo de Carlson para calcular la saturación del gas atrapado y el modelo de Killough para tener en cuenta la histéresis del agua. Al incorporar el coeficiente de Land basado en datos medidos en laboratorio para un sistema de hidrógeno/salmuera, nuestros hallazgos demuestran una influencia significativa de la histéresis del gas en el factor de recuperación de hidrógeno cuando se utiliza H2 como gas de amortiguamiento. El modelo base, que ignora el efecto de la histéresis, indica un factor de recuperación del 78% para el cuarto ciclo, que puede mejorarse. En contraste, el modelo modificado, que considera la histéresis y resulta en una saturación de gas atrapado de aproximadamente el 17%, muestra un factor de recuperación de hidrógeno del 45% para el cuarto ciclo. Además, la histéresis del gas tiene un impacto notable en la producción de agua, con un aumento observado del 12.5% en volumen en el modelo que incorpora la histéresis del gas. Además, se llevó a cabo una optimización del proceso de recuperación evaluando diferentes gases de amortiguamiento como CO2, N2 y CH4, siendo este último la opción óptima. Estos hallazgos mejoran la precisión de la estimación del factor de recuperación de H2, que es crucial para evaluar la viabilidad de los proyectos de almacenamiento.

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