Gasslagring

Underjordisk lagring av hydrogen gir ekstra utfordringer sammenlignet med tradisjonell gasslagring. Hydrogen reagerer annerledes med berggrunn og væsker i undergrunnen og har en mer kompleks faseoppførsel. Dette krever avanserte simuleringsverktøy for å kunne modellere termodynamiske, flerfase- og geomekaniske prosesser på en presis måte.

I vår forskning møter vi disse utfordringene ved å utvikle og anvende avanserte termodynamiske modeller for hydrogen–saltvann-systemer. Modellene brukes til å lage nøyaktige faseekvivalensdata (PVT-data) som integreres i standard black-oil-simulatorer. En nøkkelressurs i dette arbeidet er vår åpne programvare MATLAB Reservoir Simulation Toolbox (MRST), som inkluderer en spesialisert modul — h2store — for simulering av underjordisk hydrogenlagring.

h2store-modulen tilbyr simuleringsmuligheter for hydrogen–saltvann-blandinger basert på robuste fysiske modeller. Noen sentrale funksjoner er:

• Implementering av Redlich-Kwong (RK)-tilstandsligningen for H₂–saltvann-systemer.
• Verktøy for forhåndsberegning og tabellering av PVT-data til bruk i black-oil-simuleringer.
• Tilgang til løselighetstabeller basert på elektrolyttdata fra Perturbed-Chain Statistical Associating Fluid Theory (ePC-SAFT) og Henrys lov for nøyaktig gass–væske-likevekt.
• Korreleringer for beregning av tetthet for hydrogen og vann under reservoarforhold.

Med disse mulighetene kan vi undersøke viktige aspekter ved underjordisk hydrogenlagring, som effekten av saltkonsentrasjon, løselighetsdynamikk og driftsbetingelser som injeksjons- og uttakshastighet og syklingsfrekvens. Målet vårt er å muliggjøre nøyaktig og effektiv modellering av hydrogenlagring i geologiske formasjoner, særlig i salte akviferer, for å støtte innføringen av hydrogen som en storskala energibærer.

Referanser

• E. Ahmed, B. Amaziane, S. Chabab, S.D. Santacreu, G. Galliero, O. Møyner, X. Raynaud. Modeling and simulation of coupled biochemical and two-phase compositional flow in underground hydrogen storage. International Journal of Hydrogen storage 168, 150947, DOI: 10.1016/j.ijhydene.2025.150947
• E. Ahmed, O. Møyner, X. Raynaud, and H. M. Nilsen. Phase behavior and black-oil simulations of Hydrogen storage in saline aquifers. Advances in Water Resources, Volume 191, September 2024, 104772. DOI: 10.1016/j.advwatres.2024.104772