美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的一個研究小組與另外兩個國家實驗室合作，啟動了一個項目，研究在地質構造中大規模儲存氫能的可行性。來自 LLNL、太平洋西北實驗室 (PNNL) 和國家能源技術實驗室 (NETL) 的研究人員將在未來三年內從美國能源部化石能源和碳管理辦公室 (FECM) 獲得高達 675 萬美元的資金。

“這對我們來說是一個令人興奮的項目，因為它解決了低碳能源未來的一個及時和關鍵的組成部分，”LLNL儲層工程師和主要調查員Joshua White說。“與此同時，所需的專業知識是基于LLNL在地下相關技術（例如地質碳儲存、天然氣儲存和地熱能）方面數十年的經驗。”

被稱為SHASTA項目（地下氫評估、儲存和技術加速），這項工作的一個關鍵組成部分涉及研究在地下儲層中儲存氫氣和天然氣混合物的安全性和效率。

White 和LLNL的儲層工程師Nicola Castelletto將專注于地下建模，而實驗室地球化學家Megan Smith將研究高壓和高溫下的實驗機會。

氫正在成為交通、發電、制造應用和清潔能源技術的低碳燃料選擇，這將加速美國向低碳經濟的轉型。然而，一個關鍵的挑戰是確保安全有效地儲存氫氣，當該國過渡到幾乎沒有碳和排放的清潔能源經濟時，將需要大規模儲氫。然而，在美國，大量的地下儲氫已被證明是安全有效的，只是在鹽丘或洞穴中。

并非所有地區都具備適合鹽穴儲存的地質先決條件；然而，FECM正在這些領域探索儲存機會，包括多孔介質，類似于地下天然氣儲存庫。最近宣布的項目將確定在地下系統中儲存氫氣的技術可行性，并量化與這些系統中儲存相關的操作風險。

該項目還將開發可以降低這些風險的技術和工具。同時，研究工作將為在多孔介質存儲中使用更大容量以及將現有天然氣存儲基礎設施重新用于氫經濟的能力奠定技術基礎。最后，該項目可以通過使用美國各地儲存地點的現有設施（例如現有的天然氣儲存庫）來幫助加速和擴大氫氣的使用。

項目將解決關鍵技術障礙；進行研究以證明新興技術的可行性；并開發工具和技術來支持工業并使地下儲氫的發展成為可能。

研究人員將解決的關鍵問題包括：

如何降低與地下儲氫相關的技術和操作風險，從而保護人類和環境？

如何利用新興技術實現智能、安全、高效的地下儲氫系統（例如傳感器、儲層模擬器和篩選工具）？

實現純氫或氫-天然氣混合物的大規模地下儲存需要哪些技術、運營和經濟見解？

將進行現場實驗和模擬，以研究純氫和氫氧混合對地下儲存系統的影響。研究的重點是量化材料的相容性，研究巖心和儲層的性能，并描述微生物的相互作用。