بررسی دینامیک سیالات محاسباتی تأثیر دما بر ذخیره‌سازی زیرزمینی هیدروژن در مغارهای نمکی حاوی کربن‌دی‌اکسید - میلاد اصغری; بهنام صدائی (Pizhūhish-i Naft)
گرمایش زمین نیاز بشر به انرژی‌های پاک را حیاتی‌تر کرده است. هیدروژن به‌عنوان یک سوخت پاک در دهه اخیر موردتوجه محققان قرار گرفته است و اخیراً جهت یافتن راهکارهای مناسب برای بهره‌وری هر چه بیشتر از این سوخت مطالعات زیادی در حال انجام است. مغارهای نمکی که با انحلال گنبدهای نمکی ایجاد می‌شوند به‌عنوان یکی از مهم‌ترین ساختارهای زمین‌شناختی برای ذخیره‌سازی میان‌مدت و امن هیدروژن شناخته می‌شوند. وجود ناخالصی‌های مختلف- اعم از ناخالصی‌هایی که به‌همراه هیدروژن تزریق می‌شوند و یا از ساختارهای زمین‌شناختی مجاور به مغار نفوذ می‌کنند- عملیات ذخیره‌سازی را با چالش روبرو می‌کند که از ناخالصی‌های محتمل می‌توان به کربن‌دی‌اکسید اشاره کرد. در این پژوهش با استفاده از یک رویکرد دینامیک سیالات محاسباتی که قبل‌تر در شبیه‌سازی فرآیند ذخیره‌سازی هیدروژن استفاده نشده است به بررسی تأثیر دما بر پارامترهای مختلف از جمله تغییرات فشار مغار نمکی، فشار جزئی اجزا، کیفیت هیدروژن، اشباع و مقدار مول هیدروژن پرداخته شد. نتایج حاصل بدین صورت بود که فشار جزئی هیدروژن و کربن‌دی‌اکسید با گذشت زمان در طول فرآیند ذخیره‌سازی تحت هر شرایط دمایی کاهش می‌یابد و در مقابل فشار جزئی متان افزایش می‌یابد که در نهایت منجر به کاهش فشار کلی مغار می‌شود. متان تولید شده در سطح تماس بین هیدروژن و کربن‌دی‌اکسید باعث کاهش سرعت واکنش مصرف‌شدن هیدروژن و مانع تولید ناخالصی شده و مانند گاز بالشتک عمل می‌کند. به‌صورت کلی مغارهایی با دمای بالا باتوجه‌به بالابودن نرخ واکنش و میزان اختلاط منجر به کاهش تا 16% کیفیت هیدروژن می‌شوند و انتخاب مغارهایی با دمای پایین‌تر مطلوب‌تر است.