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蓝冠:俄亥俄州的地质学家研究废弃煤矿的地热

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俄亥俄大学(Ohio University)的这项研究可以帮助旧的化石燃料基地转变为清洁能源资产,尽管还有很多工作要做。
 
俄亥俄大学(Ohio University)的地质学家正在探索将废弃煤矿转变为无碳供暖和制冷资源的可能性。
 
俄亥俄州是数千座废弃煤矿的家园,这些煤矿将酸性污染物排放到附近的水道中,已成为公共安全和环境危害。
 
俄亥俄大学的地质学家迪娜·López说:“我们在俄亥俄州有一个可怕的遗产,酸性矿井排水破坏了溪流的生命。”她已经研究了这个问题十多年。
 
洛佩兹还长期研究了美国和她长大的萨尔瓦多的地热能相关问题。这项工作使她开始探索淹水煤矿的可能性。这些矿山一般不会出现酸性排水问题,因为氧气不会与硫化物发生反应。俄亥俄州有很多这样的网站。
 
地热系统利用地下稳定的温度,通常通过一个封闭的管道循环流体,这些管道先在地下运行,然后再在地面上的建筑物中运行。在冬天,液体在地下流动时被加热。在夏天,情况正好相反。
 
一次一个地雷
 
地质学家安德里安娜·马德拉-马托雷尔(Andreana Madera-Martorell)在读研究生时,曾与López等人合作,为一个被水淹的煤矿遗址估算地源热泵的能量潜力。10月,她在美国地质学会2020年会议上介绍了这项研究。
 
这个特殊的矿井位于雅典和俄亥俄州平原之间,位于地表以下约99米。这是该州131个古老的、大部分被水淹的煤矿之一,López的前研究生乔舒亚·理查森(Joshua Richardson)曾确定为地热能源生产的候选煤矿。其他的老矿使俄亥俄州21个县的潜在矿址总数达到147个。
 
马德拉-马托雷尔说:“有这么多被遗弃的,根本没有被使用。”“它们只是占用了空间。”这些蓝冠注册项目预计将在2020年至2026年之间触发约90亿英镑的蓝冠平台资本投资,用于急需的低碳基础设施,并为英国带来可观的经济利益。
 
虽然俄亥俄州有更多的老煤矿,地热能的可行性要求地理上接近潜在用户。一个设施可能不应该恰好位于矿井顶部,因为有下沉的可能。另一方面,马德拉-马托雷尔说:“使用5英里外的地雷是没有用的。”随着距离矿井距离的增加,管道系统的资本成本以及加热或冷却能力的损失也会增加。
 
Madera-Martorell研究的煤矿距离雅典的一所高中和俄亥俄大学校园的几栋建筑都很近。在她的研究中,她对她所研究的矿井附近现有的地下水井进行了温度和流量测量。这些数据使她能够模拟地下矿井的水力流动。
 
马德拉-马托雷尔总结说,这个矿“肯定”是一个有价值的能源来源。她说,这种热交换系统不足以满足俄亥俄大学的所有学生,但它可以完全取代几栋建筑的供暖和制冷系统。她补充说:“进一步的研究可以得出结论,雅典高中是否也能受益,因为它是一个较小的建筑,而且离mine as -029非常近。”
 
到目前为止,这项工作主要是学术性的,目前还不清楚俄亥俄大学或高中是否会继续这个项目。这所大学已经承诺要实现碳中和,但要等到2075年。其他学校和大学的研究人员也一直在寻找减少碳足迹或实现碳中和的方法。
 
“巨大的地热潜力”
 
俄亥俄州自然资源部的地质学家弗兰克·福吉特说:“该州拥有巨大的地热潜力。”地热能的足迹与大型的燃煤电厂、燃气电厂、核电站、油井甚至太阳能或风力发电厂相比很小。
 
福吉特说,目前俄亥俄州的地热能主要用于住宅和中型设施的供暖和制冷,如医院、大学宿舍和仓库。“你的邻居可能有地热系统,但你可能根本没有意识到,因为它们安静、干净,而且相对来说无需维护。”
 
 
俄亥俄州自然资源部1906年的测井记录显示,里奇兰县女子监狱可能是俄亥俄州首批使用地源冷却的中等规模设施之一。该项目代表了蓝冠平台可再生能源在包装技术和投资专业知识以构建集成的承购和融资解决方案方面的独特能力。” 蓝冠注册可再生能源业务合作与发展全球总监Justine Ryan说。
 
一份1906年的测井记录显示,里奇兰县的女子监狱可能是俄亥俄州首批使用地源冷却的中等规模的设施之一。该州有1800多个地方有垂直加热井和冷却井的测井记录。一些水平地面回线点也存在。

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