Hjem
Nye doktorgrader
Ny doktorgrad

Hydrater i reservoar

Mohammad Taghi Vafaei disputerer fredag 27. mars 2015 for ph.d.-graden ved Universitetet i Bergen med avhandlingen: ”Reactive transport modeling of hydrate phase transition dynamics in porous media”.

Hydrater er vannbaserte krystallinske strukturer, som makroskopisk ligner svært mye på is. Forskjellen er at bestemte typer molekyler som for eksempel CO2 (karbondioksid) og CH4 (metan) er fanget i denne krystallinske strukturen.

Hydrater av metan finnes i permafrost og undersjøiske reservoar og utgjør et energipotensiale som kan være mer enn dobbelt så mye som alle kjente forekomster av konvensjonelle fossile kilder av kull og hydrokarboner. Selv om dette er gode nyheter, kan det også være svært truende for miljøet vårt hvis stabiliteten i disse reservoarene blir forstyrret. I så fall kan CH4 slippe ut og føre til alvorlige skader på miljøet.

En annen betydning av reservoarhydrater er muligheten for lagring av CO2 i form av CO2-hydrater i egnede reservoarer med kalde soner. Det er også mulig å erstatte CH4 molekyler i CH4-hydrat ved CO2-molekyler. I denne prosessen vil CH4 bli produsert mens CO2 blir lagret. Dette kan betraktes som en ideell vinn-vinn-situasjon.

I dette doktorgradsprosjektet er det utviklet en ny hydratreservoarsimulator for å kunne studere de ulike prosessene som er involvert i disse fenomenene.

Det som i første rekke skiller denne simulatoren fra sine konkurrenter er en kinetisk termodynamisk tilnærming basert på erkjennelsen av at disse hydratene ikke kan oppnå full stabilitet i reservoarene mens de holdes fanget inne under lag av leire eller is. Det gjør det mulig å inkludere mer viktige detaljer i våre studier av reservoarhydrater (for eksempel: konkurrerende faseovergangsscenarier for hydratdannelse, dissosiasjon og reformasjon i det porøse medium).

Simulatoren har blitt brukt til studier av ulike CH4-produksjonseksempler og til studier av CO2-lagring i reservoar med områder som har gunstige betingelser for dannelse av hydrat. Disse studiene har bidratt i utviklingen av et viktig verktøy for å øke vår forståelse av de styrende prosesser, samt å forutsi konsekvensene av naturlige eller menneskeskapte forstyrrelser på hydratreservoarer.

 

Personalia:

Mohammad Taghi Vafaei er født i 1981 i Shiraz, Iran. Han har fått sin bachelor og mastergrad i kjemiteknikk fra Shiraz University. I 2009 ble han tatt opp som ph.d.-kandidat ved Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Bergen. Professor Bjørn Kvamme og Tatiana Kuznetsova har vært hans veileder og biveileder. Han har jobbet som prosessingeniør i Aker Solutions siden 2012.