基于微流体多孔介质的可持续能源解决方案

向可持续低碳能源未来转型需要在能源和环境技术方面实现变革性的进步。碳捕获与封存、地下氢气储存以及核废料地质封存将是可持续能源未来的核心要素，既用于减排CO2，也用于提供绿色能源。对多相流通过多孔介质、反应输运及微生物活动的全面理解，对于评估这些技术的可行性并管理其风险至关重要。微流体多孔介质平台已成为研究多相反应流在多孔介质中以及最终优化这些多种物理化学和生物过程的强大工具。本综述概述了与这些可持续能源解决方案相关的关键科学挑战，并总结了研究多孔介质中多相流、反应输运和生物效应相互作用的前沿微流体技术。我们提供了这些微流体方法如何增进对基本孔尺度动力学理解并弥合孔尺度事件与大尺度过程之间的鸿沟的综合概述。预期本综述能够促进对多孔介质中多相反应流的实验和理论理解，从而为材料设计、工艺优化和可扩展实现的预测建模提供支持。通过促进跨学科合作，涵盖微流体学、流体力学、地球物理学、材料科学和地下工程，我们希望加速创新并推动可持续能源解决方案的进步。