I llinois Urbana-Champaign大学的研究人员成功地展示了高效的地热储存，同时重新利用废弃的石油和天然气井。

由土木和环境工程教授Tugce Baser领导的一项新研究是对伊利诺伊盆地内地热储能系统的首次实地调查 - 一种位于地下深处的地质结构。

研究结果发表在《可再生能源》杂志上。

Baser说，伊利诺伊盆地是一个低温盆地，这意味着它不会自然产生地热能来发电。然而，地下更深的地层具有建立人工地热储层所需的热和水力特性。

“许多相同的特性使地下岩层成为石油和天然气开采的理想选择，也使其成为地热储存的理想选择，”Baser说。“而且由于我们的试验场以前是一口气井，它已经拥有大部分所需的基础设施。

Baser说，该盆地包含具有开放孔隙空间的海绵状岩石单元和夹在绝缘层之间的具有最佳导热性的矿物质 - 提供建立能够保持足够热的流体以发电的人工储热器所需的空间和绝缘。

利用先前的现场观测和初步数值模拟研究的数据，该团队选择将预热流体注入赛普拉斯砂岩中，赛普拉斯砂岩是一种位于测试地点地表下约900米的多孔岩石单元。

为了测试该地点的蓄热能力，研究人员于2021年4月将加热到50摄氏度的水注入井中，进行了三天的注入。关闭油井后，该团队监测了五天的压力、热条件和水力的变化。

“我们的现场结果，结合进一步的数值建模，发现该过程可以维持82%的蓄热效率，”Baser说。

该研究进一步报告了发电的平均总净成本为每千瓦时0.138美元，使拟议的系统在经济上可行且有利可图。

“我们的研究结果表明，伊利诺伊盆地可以成为储存来自工业来源的多余热能的有效手段，最终是风能和太阳能等更可持续的来源，”Baser说。“地下水库基本上充当大型地下电池，同时重新利用废弃的石油和天然气井。这是一个双赢的局面。