Hydrogeological challenges in a low-carbon economy
Hydrogeological challenges in a low-carbon economy
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低碳经济中的水文地质挑战
DOI：
10.1144/qjegh2013-063
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发表时间：
2013
影响因子：
1.4
通讯作者：
Younger P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Younger P
水文地质学传统上被认为是水工业的领域，但它越来越多地在能源领域找到新的应用。水文地质学在地热能勘探和管理中具有长期的作用。虽然含水层管理方法可以直接应用于大多数高焓地热水库，水文地球化学推断技术有所不同，由于高温过程的特殊性。水文地质学参与了使用热泵的地面耦合加热和冷却系统的发展，导致了现在被称为热地质学的子学科的出现。地下水流和热量输送的模式非常相似，因此可以使用非常相似的技术进行分析。在不使用热泵的情况下，地下水越来越多地被抽取来为大型建筑物提供冷却;这种系统的可再生性依赖于对从回注到生产井眼的热突破的准确预测和管理。水文地质分析有助于量化风电场建设期间地下水供应泥炭地生态系统扰动所产生的意外碳排放。除了可再生能源，水文地质学的关键应用还将出现在核部门、非常规天然气和碳捕获与储存的日出行业，煤炭地下气化过程中达到的高温需要地热技术转让。
Hydrogeology has traditionally been regarded as the province of the water industry, but it is increasingly finding novel applications in the energy sector. Hydrogeology has a longstanding role in geothermal energy exploration and management. Although aquifer management methods can be directly applied to most high-enthalpy geothermal reservoirs, hydrogeochemical inference techniques differ somewhat owing to peculiarities of high-temperature processes. Hydrogeological involvement in the development of ground-coupled heating and cooling systems using heat pumps has led to the emergence of the sub-discipline now known as thermogeology. The patterns of groundwater flow and heat transport are closely analogous and can thus be analysed using very similar techniques. Without resort to heat pumps, groundwater is increasingly being pumped to provide cooling for large buildings; the renewability of such systems relies on accurate prediction and management of thermal breakthrough from reinjection to production boreholes. Hydrogeological analysis can contribute to quantification of accidental carbon emissions arising from disturbance of groundwater-fed peatland ecosystems during wind farm construction. Beyond renewables, key applications of hydrogeology are to be found in the nuclear sector, and in the sunrise industries of unconventional gas and carbon capture and storage, with high temperatures attained during underground coal gasification requiring geothermal technology transfer.
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