Geomechanics of geological storage of hydrogen: Knowledge gaps and future directions
Notice bibliographique
Résumé
Underground hydrogen storage is critical for supporting the transition to renewable energy systems, addressing the intermittent nature of solar and wind power. Despite its promise as a carbon-neutral energy carrier, there remains limited understanding of the geomechanical behavior of subsurface reservoirs under hydrogen storage conditions. This knowledge gap is particularly significant for fast-cycling operations, which have yet to be implemented on a large scale. This review evaluates current knowledge on the geomechanics of underground hydrogen storage, focusing on risks and challenges in geological formations such as salt caverns, depleted hydrocarbon reservoirs, saline aquifers, and lined rock caverns. Laboratory experiments, field studies, and numerical simulations are synthesized to examine cyclic pressurization, induced seismicity, thermal stresses, and hydrogen-rock interactions. Notable challenges include degradation of rock properties, fault reactivation, micro-seismic activity in porous reservoirs, and mineral dissolution/precipitation caused by hydrogen exposure. While salt caverns are effective for low-frequency hydrogen storage, their behavior under fast-cyclic loading requires further investigation. Similarly, the mechanical evolution of porous and fractured reservoirs remains poorly understood. Key findings highlight the need for comprehensive geomechanical studies to mitigate risks and enhance hydrogen storage feasibility. Research priorities include quantifying cyclic loading effects on rock integrity, understanding hydrogen-rock chemical interactions, and refining operational strategies. Addressing these uncertainties is essential for enabling large-scale hydrogen integration into global energy systems and advancing sustainable energy solutions. This work systematically focuses on the geomechanical implications of hydrogen injection into subsurface formations, offering a critical evaluation of current studies and proposing a unified research agenda.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,006 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».