Số phát hành: Số 20 - Tháng 9- 2024Hóa học - Công nghệ thực phẩm
Nghiên cứu về quá trình hòa tan của bọt khí CO₂ vào nước biển
Xuất bản: tháng 7 29, 2026
Tóm tắt
Công nghệ thu giữ và lưu trữ khí cacbonic (CCS) là một công nghệ quan trọng được thiết kế nhằm giảm thiểu khí thải CO₂ từ các nguồn công nghiệp như nhà máy nhiệt điện dùng nhiên liệu hóa thạch, nhà máy lọc dầu và nhà máy xi măng. Một khía cạnh chính của CCS liên quan đến việc lưu trữ CO₂ vào các tầng địa chất dưới đáy biển là khả năng rò rỉ khí CO₂ có thể gây rủi ro cho môi trường biển, do đó cần phải giám sát cẩn thận. Nghiên cứu này đánh giá quá trình chuyển khối của các bọt khí CO₂ được rò rỉ từ kho lưu trữ dưới đáy biển bằng cách sử dụng các mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán (CFD). Phần mềm CFD-Fluent đã được sử dụng để mô phỏng sự thoát ra và hòa tan của các bọt khí CO₂ trong nước biển dưới các điều kiện dòng chảy khác nhau. Các mô phỏng đã được xác thực dựa trên dữ liệu thực nghiệm từ dự án định lượng và giám sát tác động có thể xảy ra đến hệ sinh thái biển khi lưu trữ khí cacbonic ở các tầng địa chất dưới đáy biển (QICS). Kết quả cho thấy mô hình CFD dự đoán chính xác đặc tính của bọt khí CO₂ được rò rỉ trong nước biển, cung cấp một công cụ hữu ích để đánh giá các rủi ro liên quan đến các hoạt động CCS.
Từ khóa
bọt khí CO₂rò rỉchuyển khốidòng chảyđộng lực học chất lỏng tính toánhòa tan
Tài liệu tham khảo
1.
J. Wilcox (2012). Carbon Capture. Springer-Verlag, New York.
2.
GCCSI (2017). Understanding CCS-storage.
3.
J. Koornneef, M. Spruijt, M. Molag, A. Ramírez, W. Turkenburg, and A. Faaij (2010). Quantitative risk assessment of CO₂ transport by pipelines—A review of uncertainties and their impacts. Journal of Hazardous Materials, 177, 12–27.
4.
R. R. P. Noble, L. Stalker, S. A. Wakelin, B. Pejcic, M. I. Leybourne, A. L. Hortle, and K. Michael (2012). Biological monitoring for carbon capture and storage – A review and potential future developments. International Journal of Greenhouse Gas Control, 10, 520–535.
5.
G. W. Kling, M. A. Clark, G. N. Wagner, H. R. Compton, A. M. Humphrey, J. D. Devine, W. C. Evans, J. P. Lockwood, M. L. Tuttle, and E. J. Koenigsberg (1987). The 1986 Lake Nyos Gas Disaster in Cameroon, West Africa. Science, 236, 169–175.
6.
P. G. Brewer, E. T. Peltzer, G. Friederich, and G. Rehder (2002). Experimental determination of the fate of rising CO₂ droplets in seawater. Environmental Science & Technology, 36, 5441–5446.
7.
G. Alendal and H. Drange (2002). Two-phase, near-field modeling of purposefully released CO₂ in the ocean. Journal of Geophysical Research: Oceans, 106, 1085–1096.
8.
Y. Kano, T. Sato, J. Kita, S. Hirabayashi, and S. Tabeta (2009). Model prediction on the rise of pCO₂ in uniform flows by leakage of CO₂ purposefully stored under the seabed. International Journal of Greenhouse Gas Control, 3, 617–625.
9.
L. H. H. P. Pham, R. Rusli, and L. K. Keong (2016). Consequence Study of CO₂ Leakage from Ocean Storage. Procedia Engineering, 148, 1081–1088.
10.
L. Schiller and Z. Naumann (1935). A Drag Coefficient Correlation. VDI Zeitung, 77, 318–320.
11.
K. Shitashima, Y. Maeda, and A. Sakamoto (2015). Detection and monitoring of leaked CO₂ through sediment, water column and atmosphere in a sub-seabed CCS experiment. International Journal of Greenhouse Gas Control, 38, 135–142.
12.
ANSYS Inc. (2024). ANSYS Fluent Theory Guide. ANSYS Inc., USA, 15317, 746.
Cùng chuyên mục
Bài viết liên quan
Các bài trong chuyên đề «Hóa học - Công nghệ thực phẩm».
