جدوى استخراج الحرارة باستخدام CO2 في خزان الكربونات في مقاطعة شاندونغ، الصين

يُعتبر CO2 سائل عمل بديل فعّال لتطبيقات الطاقة الجيothermal نظرًا لخصائصه الفائقة في الديناميكا السائلة ونقل الحرارة مقارنةً بالماء. لقد أظهرت الدراسات أن استخدام الصخور الرسوبية لاستعادة الطاقة الجيothermal من خلال نظام جيوحراري بمسار CO2، خاصةً في خزانات الكربونات، هو نهج عملي يلغي الحاجة إلى التكسير الهيدروليكي. ومع ذلك، لا تزال هناك تحفظات بشأن السلوك الحراري والهيدروليكي، لا سيما التفاعلات الكيميائية بين CO2 وصخور الكربونات. تطور هذه الدراسة نموذج نقل تفاعلي شامل لربط البئر والخزان بناءً على معلومات محددة تم الحصول عليها من خزان الحجر الجيري الجيothermal من العصر الأردوفيشي في شاندونغ، الصين. يهدف النموذج إلى تقييم جدوى استخراج الحرارة في خزانات الكربونات من خلال تقييم أداء استخراج الحرارة وتفاعل السائل مع الصخور. تشير النتائج إلى انخفاض سريع في درجة الحرارة بعد وصول CO2 نتيجة لتأثير جول-تومسون. في الوقت نفسه، يتحول السائل إلى ويستمر في حالتين طوال العملية. التفاعلات الكيميائية داخل الخزان ليست عدوانية حيث يحدث الخلط الكامل بين الماء غير المشبع وCO2 فقط في محيط بئر الإنتاج، مما يبرز إمكانية استخدام خزانات الكربونات لاستخراج الحرارة بكفاءة في الأنظمة الجيothermal. هناك حاجة لمزيد من البحث لتحسين أداء الأنظمة الجيothermal المعتمدة على CO2 في خزانات الكربونات.