科研進展
咸水層封存是CO2大規(guī)模深度減排的一個關鍵技術,封存容量是確定CO2咸水層封存潛力、貢獻與工程實施條件的基礎,世界上很多地區(qū)的咸水層都具有非常大的CO2封存容量。這些評估結果由于預設的技術方案、封存機理、數(shù)據(jù)類型與精度、數(shù)據(jù)集成與解釋等方面的不同而存在非常大的不確定性和不一致性。此外,影響地質封存容量的因素還包括技術經濟特征、場地適宜性、風險、監(jiān)管、社會經濟狀況、政策等。因此,建立一個具有共識性的容量分類框架有助于解決這些不確定性與不一致性。
中國科學院武漢巖土力學研究所二氧化碳地質封存科研團隊提出了一個基于多種因素、算法和數(shù)據(jù)集的CO2咸水層封存容量分級框架,對容量類型及其不確定性進行了分類(表1和表2)。封存容量按照(容量類型)-(動態(tài)或靜態(tài)算法)-(確定性或隨機算法)-(封存機理)- (CO2源條件)-(地下和地面數(shù)據(jù)的種類與精度)進行分級。該框架將關鍵因素分為:(1)容量類型(從地質容量、技術容量、實際容量到匹配容量)和相關評估精度等級;(2)CO2的封存機理;(3)不同因素的算法,如封存機理的靜態(tài)或動態(tài)算法。這個框架可以以數(shù)據(jù)優(yōu)先級或算法優(yōu)先級兩種不同的方式應用,形成了系列算法與分析工具,應用于中國陸上咸水層封存容量評估結果的審查和分類(表3)。研究方法為中國陸上咸水層的CO2封存容量評估結果的對比與不確定性分析提供了一個清晰的視角。
相關研究成果以“A Hierarchical Framework for CO2 Storage Capacity in Deep Saline Aquifer Formations”為題發(fā)表于“Frontiers in Earth Science”,魏寧研究員為第一作者。研究工作獲得了國家重點研發(fā)項目(2019YFE0100100和2016YFE0102500)的資助、中美清潔能源中心的支持,框架被中國地調局作為地質容量評估標準的基礎,并應用于美國封存容量的評估。
論文鏈接:https://doi.org/10.3389/feart.2021.777323
(文/圖 二氧化碳地質封存組)