Zamykanie dwutlenku węgla w solnych formacjach wodonośnych
Jednym z najbardziej palących problemów, z jakimi zmaga się ludzkość, jest znalezienie sposobu na spowolnienie globalnego ocieplenia i zmiany klimatu. Emisje CO2 do atmosfery stanowią jeden z głównych powodów globalnego ocieplenia, a jednym z możliwych sposobów na ich ograniczenie jest szczelne zamknięcie. Słonowodne formacje wodonośne mogą być odpowiednim miejscem na sekwestrację CO2. W projekcie "CO2 Multiphase reactive transport modelling" (CO2-MATE) wykorzystano technikę modelowania wysokorozdzielczego i metody eksperymentalne do zbadania przepływu i transportu CO2 w słonowodnych formacjach wodonośnych. Celem było lepsze zrozumienie mechanizmu pułapkowania na rzecz wykonania realistycznego modelowania. Badacze wykorzystali model Darcy'ego-Boussinesqa, w którym ważnym parametrem jest liczba Rayleigha. Za pomocą nowo opracowanego związku teoretycznego wykazali, że tempo skalarnej dyssypacji energii decyduje o płynności rozpuszczania się i tempie mieszania się cieczy. Dowody obliczeniowe wskazują na to, że w określonych warunkach płynność rozpuszczania się jest stała i niezależna od liczby Rayleigha. Odkrycia zespołu sugerują, że istnieje potrzeba opracowania alternatywnych wyjaśnień skalowania nieliniowego. Prace pokazały również, że dynamika płynności i niektóre funkcje makroskopowe łagodzenia prądu mogłyby zostać odtworzone przy użyciu jednowymiarowego modelu ostrej granicy faz. Do innych badanych aspektów należała niejednorodność formacji wodonośnej oraz rozpuszczanie się kalcytu podczas mieszania konwekcyjnego CO2 w węglanowej formacji wodonośnej. Wyniki prac wykonanych w projekcie CO2-MATE pomogą w opracowaniu wykonalnych narzędzi numerycznych. To z kolei może ułatwić planowanie i monitorowanie miejsc wstrzykiwania CO2.