DOE vergibt 34 Millionen US-Dollar an 19 Projekte zur Förderung von sauberem Wasserstoff

Oct 30, 2023

Das US-Energieministerium (DOE) hat fast 34 Millionen US-Dollar an 19 von Industrie und Universität geleitete Forschungsprojekte vergeben, die Technologielösungen vorantreiben werden, um sauberen Wasserstoff zu einem besser verfügbaren und erschwinglicheren Kraftstoff für die Stromerzeugung, die industrielle Dekarbonisierung und den Transport zu machen.

Bei den Projekten handelt es sich um zusätzliche Auswahlmöglichkeiten für die im Januar 2021 angekündigte Finanzierungsmöglichkeit DE-FOA-0002400 in Höhe von 160 Millionen US-Dollar. (Früherer Beitrag.)

Das National Energy Technology Laboratory (NETL) des DOE unter der Leitung des Office of Fossil Energy and Carbon Management (FECM) des DOE wird die ausgewählten Projekte verwalten. Die Projekte konzentrieren sich auf:

Entwicklung von Technologien, die dazu beitragen könnten, sauberen Wasserstoff zu geringeren Kosten und mit weniger Energie zu produzieren;

Erforschung von Möglichkeiten zur Herstellung von Wasserstoff unter Verwendung von Biomasse, Abwasser aus der Öl- und Erdgasentwicklung und -produktion sowie anderen Abfällen; Und

Erweiterung der Möglichkeiten für einen sicheren und effizienten Wasserstofftransport und -speicherung im ganzen Land.

Zu den zusätzlichen Auswahlmöglichkeiten für die Ankündigung der Fördermöglichkeit 2400: Saubere Wasserstoffproduktion, -speicherung, -transport und -nutzung zur Ermöglichung einer Netto-Null-Kohlenstoff-Wirtschaft (Runde 3) gehören:

Interessengebiet 4 – Fortschrittliche Luftzerlegung für kostengünstige H2-Produktion durch modulare Vergasung

Ein fortschrittliches modulares Redox-Luftzerlegungssystem für eine kostengünstige, Netto-Null-Wasserstoffproduktion – Die North Carolina State University beabsichtigt die Entwicklung einer redoxbasierten, radikal konstruierten modularen Luftzerlegungsanlage (REM-ASU) mit erheblichen Reduzierungen der Kapitalkosten und des Energieverbrauchs für die Sauerstofferzeugung im Vergleich zu modernsten Luftzerlegungstechnologien. Das Team schlägt vor: (1) fortschrittliche dampfbeständige Sauerstoffsorbentien mit einer Sauerstoffkapazität von mehr als 2 Gew.-% und hoher Aktivität für eine effiziente Sauerstofferzeugung ohne Vakuumdesorptionsschritt zu entwickeln; (2) Demonstration des REM-ASU-Systems in einem Prüfstand mit 20 Kilogramm pro Tag, um die Robustheit des Sorptionsmittels und die Prozessleistung zu validieren; und (3) die REM-ASU für die Integration mit einem 5–10 Megawatt modularen Biomassevergaser zu entwerfen, mit einer Energie- und Kostenreduzierung von mehr als 35 % für eine Sauerstofferzeugung von mehr als 98 % im Vergleich zu herkömmlichen ASUs.

DOE-Finanzierung: 1.249.960 $; Nicht-DOE-Finanzierung: 313.051 $; Gesamtwert: 1.563.011 $

Optimierung und Skalierung von Molekularsiebmembranen mit Rekordleistung bei der Luftzerlegung – Osmoses Inc. plant die Entwicklung eines neuartigen Membransystems aus der firmeneigenen Polymerzusammensetzung von Osmoses, das angereicherten Sauerstoff aus Luft für die Integration in modulare Vergasungssysteme für kostengünstigen Wasserstoff erzeugen kann Produktion. Die Entwicklung und Implementierung der vorgeschlagenen Technologie trägt nicht nur dazu bei, dass das Land seine ehrgeizigen CO2-neutralen Ziele erreicht, sondern kann auch dazu beitragen, die Kosten und Emissionen der Wasserstoffproduktion zu senken, um die Auswirkungen des Klimawandels abzumildern und gleichzeitig neue Arbeitsplätze zu schaffen und unsere Wirtschaft wiederzubeleben.

DOE-Finanzierung: 1.249.997 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 312.516 $; Gesamtwert: 1.562.513 $

Integrierte Sauerstoffeinheit für die modulare Umwandlung von Biomasse in Wasserstoff – Palo Alto Research Center Inc. beabsichtigt in Zusammenarbeit mit SIMACRO und PCI Gases die Entwicklung eines schnellen und leistungsstarken reversiblen Sauerstoffsorbens, das eine integrierte Sauerstoffeinheit für die modulare Umwandlung von Biomasse in Wasserstoff ermöglicht. Bei Erfolg wird dieses Projekt das Potenzial einer kleinen, modularen ASU zur Erzeugung sauberer, kohlenstofffreier Energie aus lokaler Biomasse demonstrieren und den Gemeinden eine Alternative zu LKWs oder Pipelines bieten, die Wasserstoff transportieren. Dieser Erfolg würde auch einen Weg zur Förderung der Diversifizierung und Energieresilienz bieten und die saubere Energiewirtschaft und Arbeitsplätze in ländliche und historisch benachteiligte Gemeinden bringen.

DOE-Finanzierung: 1.249.999 $; Nicht-DOE-Finanzierung: 312.500 $; Gesamtwert: 1.562.499 $

Elektrochemisch vermittelte Luftzerlegungsmodule – Das Raytheon Technologies Research Center plant in Zusammenarbeit mit dem Massachusetts Institute of Technology, der University of California Irvine und der University of California Davis die Erforschung, Entwicklung und Demonstration eines kostengünstigen, energieeffizienten, Sauberes und skalierbares Verfahren zur Abtrennung von Sauerstoff aus der Luft, das auf löslichen Redoxspezies basiert, um Sauerstoff einzufangen und in einen über 99 % reinen Sauerstoffstrom freizusetzen. Das Projekt wird wichtige Leistungsmetriken für mögliche elektrochemisch aktivierte Sauerstoffeinfangmoleküle definieren, etwa 106 Übergangsmetallkomplexe anhand dieser Metriken rechnerisch bewerten, grundlegende experimentelle Daten zu einer Untergruppe von Materialien bereitstellen und Proof-of-Concept-Reaktordaten im Submaßstab für mindestens ein Material generieren festlegen, skalierungsgerechte Designkonzepte bereitstellen und technisch-ökonomische Analysen durchführen, um den Status und das Potenzial dieser Technologie im Vergleich zu herkömmlichen Ansätzen zur Luftzerlegung zu bewerten.

DOE-Finanzierung: 1.249.958 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 312.490 $; Gesamtwert: 1.562.448 $

Kohlenstoff-Molekularsiebmembranen mit hierarchischer Chemie und Struktur für die O2/N2-Trennung – Die State University of New York beabsichtigt im Auftrag der University at Buffalo die Entwicklung von Kohlenstoff-Molekularsieb-Hohlfaser-Verbundmembranen mit hierarchischer Chemie und Struktur für die Sauerstoffproduktion aus der Luft, die eine niedrige Sauerstoffproduktion ermöglichen Kostengünstige modulare Wasserstoffproduktion aus Biomasse oder Abfällen. Das Team möchte sich mit der Anforderung befassen, die modulare Luftzerlegung voranzutreiben, um die modulare vergasungsbasierte Wasserstoffproduktion zu unterstützen. Bei erfolgreicher Entwicklung würde die Technologie in kleinem Maßstab Sauerstoff zu geringeren Kosten produzieren als die Luftzerlegung auf kryogener Basis und kleinen modularen Energiesystemen zugute kommen.

DOE-Finanzierung: 1.250.000 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 500.000 $; Gesamtwert: 1.750.000 $

Erzeugung hochreinen Sauerstoffs durch modular strukturiertes RPSA – Susteon Inc. plant die Entwicklung eines Prozesses, der hochreinen Sauerstoff aus Luft zu deutlich geringeren Kosten als modernste kommerzielle Technologien erzeugt. Die vorgeschlagene Prozesstechnologie kann Sauerstoff mit einer Reinheit von mehr als 95 % und einem Stromverbrauch von weniger als 230 Kilowattstunden pro Tonne Sauerstoff erzeugen, wobei nur 11,5 Megawattstunden zur Bildung von 50 Tonnen Sauerstoff benötigt werden. Das Team plant, eine kontinuierliche Sauerstoffproduktion von 10 kg pro Tag zu demonstrieren; Skalierung von Faseradsorptionsmaterialien für die schnelle Herstellung von Druckwechseladsorptionsmodulen; Führen Sie mehr als 100 Stunden zyklischer Prozesstests durch, einschließlich milder Druckadsorption und anschließender leichter Vakuumregeneration, um die Mehrzyklusstabilität bei geringem Energiebedarf nachzuweisen. Darüber hinaus beabsichtigt der Preisträger, eine hochpräzise technisch-ökonomische Analyse und Lebenszyklusanalyse durchzuführen, um einen Plan zur Kommerzialisierung der Technologie zu entwickeln, der die Erlangung einer genauen Preisschätzung für hochreinen Sauerstoff für die entsprechende Biomassevergasung beinhalten würde.

DOE-Finanzierung: 1.250.000 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 312.500 $; Gesamtwert: 1.562.500 $

Fortschrittliche Luftzerlegungsanlage (ASU) für die kostengünstige H2-Produktion durch modulare Vergasung – TDA Research Inc. beabsichtigt die Entwicklung einer modularen, sorbensbasierten Luftzerlegungsanlage (ASU) für die Sauerstoffproduktion, um die kostengünstige Wasserstoffproduktion aus der Vergasung von Biomasse zu unterstützen und/oder Abfälle. Das Team beabsichtigt, die Erzeugung hochreinen (mehr als 98 Vol.-%, vorzugsweise über 99,5 Vol.-%) Sauerstoffs aus Umgebungsluft mithilfe eines Prozesses zu demonstrieren, der kompakter, kostengünstiger und effizienter ist als vergleichbare ASUs auf kryogener Basis. Das neue Sauerstoffproduktionssystem wird so dimensioniert sein, dass es Vergasungssysteme mit einer Leistung von 5 bis 50 Megawatt (30 bis 300 Tonnen Sauerstoff pro Tag) für die kohlenstofffreie Wasserstoffproduktion unterstützt – ein Maßstab, bei dem das modulare, auf Sorptionsmittel basierende System erhebliche Kapital- und Betriebskostensenkungen ermöglicht im Vergleich zu kommerziellen/konventionellen kryogenen Destillationstechnologien zur Sauerstofferzeugung.

DOE-Finanzierung: 1.250.000 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 312.500 $; Gesamtwert: 1.562.500 $

Interessengebiet 14a – Methanpyrolyse/-zersetzung, In-situ-Umwandlung oder zyklische chemische Schleifenreformierung

Erprobung und Entwicklung eines Festbett-Chemical-Looping-Reaktors zur Wasserstofferzeugung aus Erdgas mit CO2-Abscheidung im Labormaßstab – Die Ohio State University plant in Zusammenarbeit mit Babcock und Wilcox die Entwicklung eines Festbett-Chemical-Looping-Verfahrens zur Erzeugung von Wasserstoff aus Erdgas mit CO2-Abscheidung -Situ-Kohlendioxidabscheidung unter Verwendung eines eisenbasierten Mischmetalloxid-Verbundwerkstoffs (MMOC) mit dem Gesamtziel, die MMOC-basierte Festbetttechnologie für die Wasserstoffproduktion zu validieren und zu skalieren und ihre technisch-wirtschaftlichen Auswirkungen zu analysieren. Das Festbett-Chemiekreislaufsystem wurde für den Betrieb in drei Reaktionsmodi konzipiert, die gleichzeitig für eine kontinuierliche Wasserstoffproduktion ablaufen können: Erdgasnutzung durch Reduktion von MMOC, Dampfoxidation und Luftregeneration.

DOE-Finanzierung: 1.499.238 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 375.000 $; Gesamtwert: 1.874.238 $

Kostengünstigere, CO2-freie H2-Produktion durch CH4-Pyrolyse in geschmolzenem Zinn – Forscher des Massachusetts Institute of Technology beabsichtigen, einen neuartigen Methanpyrolyseansatz zu nutzen, um kostengünstigen Wasserstoff herzustellen, der kein Kohlendioxid als Nebenprodukt erzeugt. Der Ansatz nutzt eine wichtige technologische Innovation: die Fähigkeit, flüssige Metalle wie flüssiges Zinn bei Temperaturen über 1400 °C zu pumpen und aufzubewahren. Da Zinn sowohl gegenüber Kohlenstoff als auch gegenüber Wasserstoff inert ist, kann es als Wärmeübertragungsflüssigkeit in einem Hochtemperatur-Blasensäulenreaktor verwendet werden, der keinen Katalysator benötigt, da es bei Temperaturen betrieben werden kann, die hoch genug sind, um eine vollständige Umwandlung sicherzustellen (d. h , ca. 1400 °C). Das flüssige Zinn kann zur kontinuierlichen Entfernung des festen Kohlenstoffnebenprodukts verwendet werden und kann zur Erleichterung einer innovativen Wärmerückgewinnungstechnik verwendet werden, die den gesamten Prozess energieeffizient macht.

DOE-Finanzierung: 1.500.000 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 375.048 $; Gesamtwert: 1.875.048 $

Thermokatalytische Koproduktion von Wasserstoff und hochwertigen Kohlenstoffprodukten aus Erdgas unter Verwendung strukturierter Materialien – Susteon Inc. beabsichtigt in Zusammenarbeit mit der Stanford University und der Rice University, einen neuartigen thermokatalytischen Methanpyrolyseprozess zu entwickeln und zu demonstrieren, der einen strukturierten Katalysator nutzt um hochwertigen Kohlenstoff und Wasserstoff zu produzieren. Der strukturierte Katalysator besteht aus einem geträgerten aktiven Metall und bietet die Möglichkeit, kohlenstoffarmen erneuerbaren Strom zu nutzen, um die für die Methanpyrolyse erforderliche endotherme Wärme bereitzustellen. Umfangreiche experimentelle Arbeiten wurden durchgeführt, um eine Katalysatorzusammensetzung und ein Prozessdesign zu identifizieren, mit denen eine Umwandlung von Methan in Wasserstoff bei Temperaturen unter 850 °C in einem Durchgang von mehr als 90 % erreicht werden kann, was die nachgelagerten Reinigungskosten erheblich senkt. Gleichzeitig entsteht durch den Prozess hochwertiger Kohlenstoff, vor allem Kohlenstoffnanoröhren, der den Kohlenstoff als Feststoff bindet, gasförmige Emissionen vermeidet und ein hochwertiges, verkaufsfähiges Produkt schafft. Das Verfahren ermöglicht eine effiziente Trennung fester Kohlenstoffpartikel, was eine zentrale Herausforderung der Methanpyrolyse darstellt, und kann dazu beitragen, die Kosten der Wasserstoffproduktion erheblich zu senken.

DOE-Finanzierung: 1.500.000 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 375.000 $; Gesamtwert: 1.875.000 $

Direkte solare selbstkatalysierende Pyrolyse von Erdgas zu Wasserstoff und hochwertigem Graphit – Die University of California, Los Angeles (UCLA) plant in Zusammenarbeit mit Southwest Solar Technology LLC und SolGrapH Inc. die Weiterentwicklung einer neuartigen Technologie, die von UCLA-Forschern entdeckt wurde das konzentrierte Sonnenenergie nutzt, um Methan in grünen Wasserstoff und eine hochwertige Form von festem Kohlenstoff umzuwandeln. Anstatt Kohlendioxid in die Atmosphäre abzugeben, wandelt der Prozess aus Erdgas gewonnenen Kohlenstoff in stabilen graphitischen Kohlenstoff um, der zur Herstellung von Batterien oder anderen hochwertigen Endprodukten verwendet werden kann. Dieser einzigartige Prozess setzt keine direkten Kohlendioxidemissionen frei, indem er den normalerweise freigesetzten Kohlenstoff auffängt und ihn in einen wertvollen Rohstoff für die Nutzung im Ökosystem der erneuerbaren Energien umwandelt. Das Team wird eine Reihe von Scale-up-Experimenten durchführen, um in einer repräsentativen Solarumgebung mit 40–50 Kilowatt Sonneneinstrahlung hohe Ausbeuten an Wasserstoff und graphitischem Kohlenstoff zu erzielen und so mehr als 5 Kilogramm Wasserstoff pro Tag zu produzieren. Das Team der UCLA wird die Vorteile und Ergebnisse dieser Bemühungen durch eine Kombination aus detaillierter Instrumentierung und interner sowie externer Überprüfung quantifizieren.

DOE-Finanzierung: 1.461.772 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 377.848 $; Gesamtwert: 1.839.620 $

Interessengebiet 14b – Wasserstoffproduktion aus produziertem Wasser

HALO: Wasserstoffrückgewinnung mithilfe eines AI-Arc-Plasma-Lernbetriebssystems für produziertes Wasser – Oceanit Laboratories, Inc. plant die Entwicklung eines modularen, mobilen Wasserstoffproduktionssystems, das Plasmatechnologie nutzt, um die betriebliche Flexibilität zu bieten, die für die Dissoziation von giftigem produziertem Wasser erforderlich ist wertvolle Endprodukte. Das HALO-System (Hydrogen-recovery using AI-arc-plasma Learning Operational) bietet eine modulare und skalierbare Lösung, um gleichzeitig die Ziele der Kraftstoffrückgewinnung und der Entsorgung giftiger Abwässer aus der Öl- und Erdgasproduktion zu erreichen. Oceanit wird außerdem fortschrittliche künstliche Intelligenz einsetzen, um den Wasserstoffproduktionsprozess zu optimieren, um die Effizienz zu steigern und die Betriebskosten zu senken, indem giftiges Abwasser als Treibstoff für den Antrieb von HALO genutzt wird. Für dieses Projekt wird ein HALO-System im Pilotmaßstab entworfen, hergestellt und in eine aktive Abwasseraufbereitungsanlage integriert, um seine Leistung zu messen und andere wertvolle Endprodukte zu identifizieren.

DOE-Finanzierung: 5.000.000 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 5.000.000 $; Gesamtwert: 10.000.000 $

Integration der thermischen Entsalzung von produziertem Wasser und der Dampfmethanreformierung (SMR) für eine effiziente Wasserstoffproduktion – die University of Wyoming plant gemeinsam mit den Partnern Los Alamos National Laboratory und Engineering, Procurement & Construction LLC die Demonstration der Wasserstoffproduktion unter Verwendung von Wasser, das bei der Öl- und Gasförderung entsteht Integration der überkritischen Wasserentsalzung und -oxidation (SCWDO) mit der Dampfmethanreformierung (SMR). SCWDO nutzt Wärme, um Salze, Metalle und organische Moleküle aus Wasser zu entfernen, und SMR kombiniert dieses reine Wasser dann mit Methan, um Wasserstoff zu erzeugen. Das Team hat zuvor gezeigt, dass der wärmeintensive SCWDO-Prozess an die Vorderseite eines SMR-Prozesses gekoppelt werden kann. Sowohl SCWDO als auch SMR sind heiße Prozesse, und das Projekt wird zeigen, wie sie in großem Maßstab integriert werden können, um Wärmeenergie zu sparen, was eine Felddemonstration einer 15-prozentigen Kostenreduzierung gegenüber bestehenden SMR-Technologien bei etwa einer Tonne Wasserstoff pro Tag ermöglicht.

DOE-Finanzierung: 4.997.749 $; Nicht-DOE-Finanzierung: 4.999.387 USD; Gesamtwert: 9.997.136 $

Interessengebiet 15 – Technologien zur Ermöglichung des sicheren und effizienten Transports von Wasserstoff innerhalb des US-amerikanischen Erdgaspipelinesystems

Bewertung der Zähigkeit in H-haltigen Mischgasumgebungen in hochfesten Pipeline-Stählen – Colorado School of Mines beabsichtigt, den Einfluss der Mikrostruktur auf die Qualifikationsmetriken der mechanischen Eigenschaften von stahlausgekleideten Rohren für Mischgasumgebungen mit Wasserstoff zu bestimmen. Die Untersuchung wird an Stählen mit verschiedenen Festigkeitsstufen (z. B. X52- bis X80-Stähle) durchgeführt, um mögliche Änderungen dieser Standards zu ermitteln, um die Verwendung von Sorten mit höherer Festigkeit bei höheren Wasserstoffdrücken einzubeziehen. Im Erfolgsfall würde diese Modifikation erhebliche Kosteneinsparungen ermöglichen und die Wasserstofftransportkapazität bei gleichzeitiger Beibehaltung der Zuverlässigkeit erhöhen. Das Projekt könnte auch eine Rangliste kritischer Legierungs- und Mikrostrukturmerkmale erstellen, die mit einer verbesserten Wasserstoffversprödungsbeständigkeit in Pipeline-Stählen bei Festigkeitsniveaus bis hin zu denen von X80-Pipeline-Stahl korrelieren.

DOE-Finanzierung: 1.500.000 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 375.000 $; Gesamtwert: 1.875.000 $

Technologien zur Ermöglichung des sicheren und effizienten Transports von Wasserstoff innerhalb des US-amerikanischen Erdgaspipelinesystems – Southwest Research Institute, die 20 Erdgaspipeline-Betreiberunternehmen und 50 Maschinenbau- und Ausrüstungshersteller, die Mitglieder des Gas Machinery Research Council (GMRC)-Plans sind Entwicklung und Demonstration eines vollständigen Kompressionssystems, das Wasserstoff und Erdgas durch Modifikation und Betrieb eines bestehenden Kolbenkompressor-Rohrleitungskreislaufs mischt. Diese Bemühungen zielen darauf ab, mehrere Technologien voranzutreiben, die einen kurzfristigen, sicheren Transport von Wasserstoff innerhalb des US-amerikanischen Erdgaspipelinesystems ermöglichen, indem die geschlossene Kompressionsanlage mit Wasserstoff-Erdgas-Mischungen von bis zu 20 Volumenprozent Wasserstoff angepasst und betrieben wird. Bei Erfolg wird dieses Projekt eine sichere und effiziente Komprimierung von Wasserstoff-Erdgas-Mischungen ermöglichen, indem die Anwendung und Anpassung dieser Komponenten für die Wasserstoffmischung durch detaillierte Evaluierung, Modifikation, Inbetriebnahme und Betrieb unter Originalbedingungen, einschließlich des Designs, risikoärmer wird , Bau und Integration einer Mischanlage und Erprobung eines Wasserstofftrennsystems für hochwertige Endanwendungen.

DOE-Finanzierung: 1.500.000 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 375.000 $; Gesamtwert: 1.875.000 $

Interessengebiet 16 – Grundlagenforschung zur Ermöglichung einer großvolumigen, langfristigen unterirdischen Wasserstoffspeicherung

Entwicklung und Untersuchung des unterirdischen Speicherpotenzials und technischer Herausforderungen für Wasserstoff – Institute of Gas Technology dba GTI Energy beabsichtigt, die Machbarkeit der Nutzung der riesigen erschöpften Öl- und Gasvorkommen Oklahomas zu ermitteln, um den Übergang zu einer kohlenstofffreien Energieinfrastruktur zu ermöglichen. Ein erfolgreicher Ausgang des Projekts würde Folgendes liefern: eine Bestätigung der Machbarkeit der unterirdischen Wasserstoffspeicherung in den erschöpften Öl- und Gaslagerstätten sowie potenziell realisierbarer Mengen, Zeitpläne und Betriebspfade; Klärung der Projektrisiken, Minderungs-/Überwachungsplanung, Wasserstoffquellen- und Transportplanung; Analyse vertraglicher und behördlicher Anforderungen, Bewertung der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit und Planung des Feldeinsatzes; und eine Bewertung der Machbarkeit einer Speicherung im kommerziellen Maßstab in einer geografischen Region und einer geologischen Umgebung, die bisher nicht erreicht wurde.

DOE-Finanzierung: 1.400.000 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 350.000 $; Gesamtwert: 1.750.000 $

Williston Basin Resource Study for Commercial-Scale Subsurface Hydrogen Storage – Das Energie- und Umweltforschungszentrum der University of North Dakota plant, die künftige Kommerzialisierung der Wasserstofferzeugung, -speicherung und -nutzung durch die Bewertung des Potenzials für eine hochvolumige, sichere unterirdische Wasserstoffspeicherung mit hoher Geschwindigkeit zu unterstützen Bergung aus geologischen Komplexen des North Dakota-Teils des Williston Basin. Das Team plant, Salzlösungen, erschöpftes Öl und Gas sowie Salzformationen auf ihre Eignung für die Wasserstoffspeicherung zu untersuchen. Charakterisieren und bewerten Sie die Auswirkungen der langfristigen Nutzung und Exposition von Wasserstoffspeichern auf Formationsflüssigkeiten, Speicher- und Einschlussgesteine ​​sowie Bohrlochmaterialien; und eine beckenweite Schätzung des geologischen Wasserstoffspeicherpotenzials durchführen, einschließlich Faktoren, die die Speicher- und Rückgewinnungsleistung beeinflussen. Dieses Projekt wird auf der Proof-of-Concept-Validierung der Grundlagenforschung aufbauen, um das Wasserstoffspeicherressourcenpotenzial der geologischen Formationen des Williston-Beckens zu bestimmen und die vorgeschlagene Bewertung durchzuführen, um eine potenzielle Entwicklung im Feldmaßstab in nachfolgenden Forschungsphasen zu unterstützen.

DOE-Finanzierung: 1.500.000 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 375.000 $; Gesamtwert: 1.875.000 $

Wasserstoffspeicherung in Salzkavernen im Perm-Becken: Bewertung der Dichtungsintegrität und Feldtest – Die University of Texas in Austin beabsichtigt, die Wasserstoff-Abdichtungskapazität von Speicherkavernen in Salzschichten innerhalb der Salado-Formation im Perm-Becken, einem wichtigen Energieknotenpunkt im Perm-Becken, zu bestimmen Vereinigte Staaten. Das Forschungsprojekt untersucht die physikalischen Eigenschaften von Salzgesteinen in Gegenwart von Wasserstoff, die Auswirkungen einer langfristigen Wasserstoffexposition auf Gesteine ​​und Zement sowie die Auswirkungen gekoppelter geochemisch und mikrobiell induzierter Prozesse, die die ursprünglichen Eigenschaften verändern könnten. Der Forschungsansatz kombiniert fortschrittliche experimentelle Techniken und numerische Simulationen für mehrphasige Fluidströmungen und Geomechanik von der Poren- bis zur Kernskala, geophysikalische Methoden zur vertikalen Heterogenitätscharakterisierung auf der Mesoskala und die Validierung durch einen groß angelegten Test mit einem Wasserstoffinjektionsbohrloch Überwachung von Bohrlöchern in der Waste Isolation Pilot Plant des DOE in New Mexico.

DOE-Finanzierung: 1.483.488 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 370.873 $; Gesamtwert: 1.854.361 $

Bewertung der unterirdischen Wasserstoffspeicherung in erschöpften Gasfeldern der Appalachen – Das Virginia Polytechnic Institute und die State University planen, das Potenzial der unterirdischen Wasserstoffspeicherung in den erschöpften Gasfeldern der Appalachen zu ermitteln, zu denen Berea, Big Lime und Fractured Marcellus gehören. Die unterirdische Wasserstoffspeicherung in erschöpften Gasfeldern wird große volumetrische Speicherkapazitäten für Wasserstoff bereitstellen, ohne dass massive Oberflächenspeicherinfrastrukturen erforderlich sind. Solche Maßnahmen ermöglichen die Bereitstellung sauberer Energie, insbesondere in Zeiten geringen Angebots und hoher Nachfrage.

DOE-Finanzierung: 1.499.999 USD; Nicht-DOE-Finanzierung: 375.000 $; Gesamtwert: 1.874.999 $

Mit den neuen Auswahlmöglichkeiten hat FECM seit Januar 2021 Investitionen von mehr als 122 Millionen US-Dollar in 72 Projekte angekündigt, um neue, saubere Methoden zur Herstellung von Wasserstoff zu erforschen und die Leistung wasserstoffbetriebener Turbinen zu verbessern. Diese Projekte unterstützen die Hydrogen Shot-Initiative des DOE, die darauf abzielt, die Kosten für sauberen Wasserstoff innerhalb eines Jahrzehnts um 80 % auf 1 US-Dollar pro Kilogramm zu senken, um in den Vereinigten Staaten neue Wege für sauberen Wasserstoff zu entwickeln.

Gepostet am 19. August 2023 in Wasserstoff, Wasserstoffproduktion, Wasserstoffspeicherung, Markthintergrund | Permalink | Kommentare (0)