Numerical Study of Geological Hydrogen Conversion

Titel in Übersetzung: Numerische Untersuchung der geologischen Wasserstoffumwandlung

Wendpanga Jean Donald Minougou

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Erneuerbare Energiequellen können helfen, die Erderwärmung einzudämmen. Einer der größten Nachteile erneuerbarer Energien ist die Diskrepanz zwischen Angebot und Nachfrage. Die geologische Wasserstoffspeicherung ist eine Möglichkeit, dieses Ungleichgewicht zu überwinden, da sie eine Möglichkeit bietet, ihn als Energiequelle zu speichern und in Zeiten von Energieknappheit zu reproduzieren. Wasserstoff kann dann entweder in erschöpften Gasreservoirs oder in tiefen salzhaltigen Aquiferen gespeichert werden. Eine hohe Wasserstoffkonzentration im Untergrund kann seinen Verbrauch durch in-situ- Mikroorganismen auslösen. Deshalb ist es uns wichtig, den mikrobiellen Stoffwechsel von Wasserstoff zu verstehen. Obwohl der mikrobielle Verbrauch von Wasserstoff aus der Literatur bekannt ist, fehlt etwas eine quantitative Bewertung, die zeigt, in welchem Umfang der Verbrauch stattfindet. In dieser Studie haben wir in erster Linie die Haupteinflussparameter der in-situ Wasserstoffumwandlung untersucht, nämlich die Wasserstoffumwandlung in Methan (CH4) wenn H2 mit Kohlendioxid co-injiziert wird oder wenn CO2 bereits im Medium vorhanden ist, ein Prozess bekannt als Methanisierung. Es ist bekannt, dass Methanisierung und Sulfatreduktion (ein Prozess, bei dem W asserstoff in Anwesenheit von Sulfat in Schwefelwasserstoff (H2S) umgewandelt wird) einige der wichtigsten mikrobiellen Stoffwechselvorgänge sind, die während der unterirdischen W asserstoffspeicherung stattfinden. Im nächsten Schritt unserer Arbeit untersuchten wir die Schwadenwanderung von injiziertem Gas, um das Vorhandensein von Sweet Spots für Wasserstoff, Kohlendioxid und Methan zu untersuchen. Darauf folgte eine Interpretation, die den Zeitschritt abschätzte, bei dem ein stationärer Fluss erreicht wird. Unsere Interpretation soll uns auch bei der Entscheidung über den besten Standort für eine Produktionsbohrung leiten. Danach haben wir verschiedene Reservoirbedingungen betrachtet, unter denen Wasserstoff gespeichert werden kann, und wir haben die Rückgewinnungsraten von W asserstoff, die Methanisierungsraten sowie die Sulfatreduktionsraten abgeschätzt. In unserem letzten Schritt untersuchten wir den Einfluss des mikrobiellen Populationswachstums auf die Porosität und Permeabilität des Gesteins durch numerische Simulationen.
Titel in ÜbersetzungNumerische Untersuchung der geologischen Wasserstoffumwandlung
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Ott, Holger, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung8 Apr. 2022
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2022

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • Hydrogen
  • Underground storage
  • Microbial hydrogen consumption
  • Methanogenesis

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