Computational Geotechnics: Storage of Energy Carriers

در این کتاب، روش‌های محاسباتی مؤثر برای تسهیل شبیه‌سازی‌های محوری با استفاده از نرم‌افزار منبع باز با تمرکز ویژه بر رفتار حرارتی-مکانیکی جفت شده سنگ نمک معرفی و مورد بحث قرار گرفته‌اند. پوشش منسجمی از بکارگیری مدل‌سازی ژئوتکنیکی برای ذخیره‌سازی زیرسطحی هیدروژن تولید شده از منابع انرژی تجدیدپذیر با شبیه‌سازی‌های مثالی خاص و قابل تکرار همراه است تا خواننده را با دسترسی مستقیم به این میدان جذاب و مهم فراهم کند. حامل های انرژی مانند گاز طبیعی، هیدروژن، نفت و حتی هوای فشرده را می توان در سازندهای زمین شناسی زیرسطحی مانند مخازن نفت یا گاز تخلیه شده، سفره های آب و غارهای سنگ نمک ذخیره کرد. چالش‌های زیادی در طراحی، ایمنی و ارزیابی اثرات زیست‌محیطی چنین سیستم‌هایی به وجود آمده است، که مهم‌ترین آنها این است که آزمایش در مقیاس بزرگ یک گزینه امکان‌پذیر نیست. بنابراین، تکنیک‌های شبیه‌سازی در طراحی و ارزیابی ریسک این تأسیسات ژئوتکنیکی و مشابه آن نقش اساسی دارند.

In this book, effective computational methods to facilitate those pivotal simulations using open-source software are introduced and discussed with a special focus on the coupled thermo-mechanical behavior of the rock salt. A cohesive coverage of applying geotechnical modeling to the subsurface storage of hydrogen produced from renewable energy sources is accompanied by specific, reproducible example simulations to provide the reader with direct access to this fascinating and important field. Energy carriers such as natural gas, hydrogen, oil, and even compressed air can be stored in subsurface geological formations such as depleted oil or gas reservoirs, aquifers, and caverns in salt rock. Many challenges have arisen in the design, safety and environmental impact assessment of such systems, not the least of which is that large-scale experimentation is not a feasible option. Therefore, simulation techniques are central to the design and risk assessment of these and similar geotechnical facilities.