據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，泄漏的天然氣井不僅浪費(fèi)自然資源，而且通過(guò)向大氣中釋放甲烷而成為氣候變化的重要因素。賓夕法尼亞州立大學(xué)的工程師們開(kāi)發(fā)了一種新型的水泥，他們說(shuō)這種水泥可以通過(guò)將其送入傳統(tǒng)水泥無(wú)法填充的惡化的氣井周圍的細(xì)小縫隙中來(lái)幫助遏制這一問(wèn)題。

雖然主要的氣體泄漏通常會(huì)被及時(shí)處理，但較小的氣體泄漏可能會(huì)被忽視一段時(shí)間，甚至幾年。由于這些井有時(shí)在地下延伸數(shù)英里，溫度和壓力的變化可能會(huì)導(dǎo)致最初用于固定管道和容納氣體的水泥出現(xiàn)裂縫，使其能夠過(guò)濾到水道或進(jìn)入大氣。修復(fù)損壞可能是一件棘手的事情。

“在建筑中，你可能只是混合水泥并澆筑它，但為了密封這些井，你要在一個(gè)厚度不到一毫米的區(qū)域進(jìn)行水泥澆筑，或者說(shuō)是一塊膠帶的厚度，”賓夕法尼亞州立大學(xué)石油工程副教授Arash Dahi Taleghani說(shuō)。“能夠更好地通過(guò)這些甲烷分子可以逃出的非常狹窄的空間泵送水泥，是這項(xiàng)工作的妙處。”

Taleghani和他的同事們通過(guò)從幾乎是二維的石墨片開(kāi)始，用化學(xué)物質(zhì)對(duì)其進(jìn)行處理，改變納米材料的表面特性，使其能夠溶解水，而不是排斥水。然后將石墨均勻地輸入到水泥漿中，新的特性是產(chǎn)生材料強(qiáng)度的關(guān)鍵。

“如果我們只是將這種材料倒入水中混合，這些小顆粒有一種傾向，會(huì)粘在一起并形成一個(gè)團(tuán)塊，”Taleghani說(shuō)。“如果它們沒(méi)有均勻地分散，那么石墨在水泥內(nèi)部的強(qiáng)度就會(huì)降低。”

該團(tuán)隊(duì)使用他們所謂的窄-慢測(cè)試進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，以調(diào)查新水泥的性能。在實(shí)驗(yàn)中，它被成功用于密封厚度僅為120微米的縫隙。除了密封受損的氣井之外，該團(tuán)隊(duì)表示，其新型水泥還可以在碳捕獲應(yīng)用中找到用途。

“我們已經(jīng)發(fā)明了一種非常靈活的水泥，它更耐裂，”Taleghani說(shuō)。“這很重要，因?yàn)槿澜缬袛?shù)百萬(wàn)口孤井和廢棄的井，而套管的裂縫會(huì)讓甲烷逃到環(huán)境中。”

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