一个研究小组正在研究一种多学科方法，以推进页岩作为资源回收和地下储存的合适地质封盖的勘探。鉴于页岩中的孔隙空间主要为亚微米，这些研究重点关注微米和纳米尺度。

该小组的工作包括开发页岩成像的电子断层扫描功能、模拟页岩中的甲烷吸附和输送、研究超临界二氧化碳对页岩孔隙结构的影响以及其他相关领域。

最新发表的研究结果发表在《流体物理学》上，涉及模拟甲烷如何在纳米尺度上流过页岩中的通道，以及如何通过耦合机械和化学过程来改善页岩的密封性的实验工作。

页岩是一种由微小的二氧化硅、粘土和其他矿物颗粒组成的沉积岩。许多类型的岩石在特定岩石块中几乎没有物理或化学差异。页岩则不同——它具有大量的物理和化学特征。这些特征包括与毫米级裂缝相连的微小纳米级孔隙。

这种尺度变化影响了流体在页岩中的流动方式。流体以不寻常的方式通过这些孔隙和裂缝，很难用传统的分析和数值工具进行测量和建模。研究人员现在正在构建新的工具来检查、描述和模拟页岩中的化学和物理过程。他们对页岩盖层特别感兴趣——这些岩石层对流体的输送具有很强的抵抗力，使盖层成为将流体储存在其密封的下层岩石层中的理想选择。

科学家需要全面了解流体如何在页岩中流动，因为这种物质在国家经济安全和未来环境方面具有许多潜在作用。页岩已成为美国消费者和工业的重要天然气和石油来源，减少了对外国供应的依赖。页岩还是阻止二氧化碳向上迁移的盖层或封盖，这些二氧化碳已被大型排放场所捕获或从大气中去除并封存在地下。

这项技术在应对气候变化的广泛努力中具有潜在作用。页岩还可以储存氢气和其他替代燃料，帮助这些燃料成为石油的可行替代品。新的工具和数据为科学家提供了了解页岩在这些和其他应用中如何发挥作用所需的信息。

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