枯竭油田成为氢气储存新选址

氢气是一种清洁燃烧的气体，可以通过减少我们对化石燃料的依赖来帮助应对气候变化。但是，储存和运输氢气成本高昂且具有技术挑战性，通常需要高压储气罐或在极低温度下运行的低温系统。

一种极具潜力的替代方案是将氢气融入被称为液态有机氢载体 (LOHC) 的碳基分子中，这种载体比氢气本身更安全、更易于处理。阿卜杜拉国王科技大学 (KAUST) 的研究人员表明，某些 LOHC 可以可靠地将氢气储存在枯竭油田的地下，并有助于从这些储层中开采出剩余石油。

“综合来看，这些优势使得 LOHC 成为传统储氢技术的一个引人注目的替代方案。”带领该研究团队的 Hussein Hoteit 表示。 

LOHC 系统使用催化剂使氢气与液态有机分子发生化学结合，形成一种可以像传统燃料一样储存或运输的氢化液体。随后利用第二次催化反应释放氢气并重新生成初始的载体分子。

至关重要的是，可以使用现有的石化基础设施（例如管道、油轮和大型储存设施）来处理 LOHC。团队成员 Zeeshan Tariq 说：“这显著降低了建设新型专用氢气基础设施的成本和复杂性，而这正是广泛部署氢气的主要障碍之一。”

研究人员模拟了两种不同的 LOHC 系统在约 2200 米深的枯竭砂岩储层中的表现，这是沙特阿拉伯油田的典型深度。他们的计算涵盖了多种因素，包括 LOHC 分子的粘度、稳定性和储氢能力。

在第一个系统中，氢气在地表与甲苯结合生成甲基环己烷。这两种分子都很稳定，易于获取，并且已经用于地上的 LOHC 设施。甲苯可储存约占其重量 6.2% 的氢气，而甲基环己烷的低粘度使其能够在地底轻松流动。

在一项模拟中，将甲基环己烷注入储层五个月，静置两个月，然后再提取五个月。这个为期一年的循环重复了 15 次。计算表明，每次循环后可以回收约四分之三的甲基环己烷。到模拟结束时，该油田中超过一半的滞留剩余石油也被开采出来。这部分额外的石油将抵消储存成本，研究人员估计整个项目产生的价值将比其消耗的成本多出 7000 万美元。

第二种 LOHC 系统每个分子可以储存更多的氢气，但其较高的粘度导致在注入和提取过程中产生更大的阻力，从而导致性能大打折扣。

尽管开采剩余石油最终会导致下游二氧化碳排放，但与大规模使用氢气所带来的气候效益相比，这些排放量微乎其微。“基于载体的储存并不会破坏气候目标，”Hoteit 表示，“相反，它有助于在今天利用现有资产实现氢气储存的大规模部署，同时支持向低碳能源系统的渐进且经济可行的过渡。”

该团队目前计划将他们的研究扩展到多井储层系统，在枯竭油田中，多个注入井和生产井将同时运作。

参考资料

Tariq, Z., AlSubhia, M., Alia, M., Kumara, N., Alissab, F., Ghamdi, A. 和 Hoteit, H. 《液态有机氢载体现场规模储存的技术经济评估：储能与增量采油的双重效益》(Techno-economic assessment of field-scale storage for liquid organic hydrogen carriers: dual benefits of energy storage & incremental oil recovery.) Fuel 410, 137906 (2026). | article.

翻译人：沈亚皓

来源：https://fuelcellsworks.com/2026/04/16/h2/depleted-oil-fields-offer-hydrogen-storage-sites