การวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงาน

ระบบเครื่องเหวี่ยงแยกของ Broadbent เป็นแพลตฟอร์มควบคุมสำหรับการตรวจสอบกระบวนการทางสิ่งแวดล้อมที่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างการไหลของของไหล แรงเค้นจากน้ำหนักตัว และพฤติกรรมของวัสดุ

การทดสอบภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงสูง (Hypergravity) ช่วยให้แบบจำลองขนาดเล็กสามารถจำลองสภาวะแรงเค้นและสภาวะทางไฮดรอลิกที่เป็นตัวแทนได้ ในขณะที่ช่วยเร่งกระบวนการต่างๆ เช่น การซึมผ่าน การเคลื่อนย้าย การรวมตัว และการไหลที่ขับเคลื่อนด้วยแรงลอยตัว

การประยุกต์ใช้งานครอบคลุมตั้งแต่การดักจับและการกักเก็บคาร์บอนในชั้นธรณีวิทยา ไปจนถึงการเคลื่อนย้ายของสารปนเปื้อน การไหลของน้ำบาดาล การทดสอบการซึมผ่าน และการศึกษาการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม ระบบสามารถรวมการฉีดของไหล การวัดความดัน การเก็บตัวอย่าง เทคนิคการติดตามสาร การวิเคราะห์ภาพ และเทคโนโลยีการตรวจสอบอื่นๆ เพื่อติดตามการเคลื่อนที่ของของไหลและสารปนเปื้อนผ่านดินและวัสดุที่มีรูพรุน

การทดสอบด้วยเครื่องเหวี่ยงแยกสามารถสนับสนุนการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการดักจับและการกักเก็บคาร์บอน (CCS) โดยเฉพาะในขั้นตอนการกักเก็บใต้ดิน แบบจำลองทางกายภาพที่มีการควบคุมสามารถนำมาใช้เพื่อตรวจสอบการฉีดก๊าซ CO₂ การเคลื่อนย้ายของกลุ่มก๊าซ การพัฒนาความดัน กลไกการดักจับ พฤติกรรมของหินปิดทับ และเส้นทางการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้นผ่านรอยแยกหรือลักษณะทางธรณีวิทยาอื่นๆ

สิ่งนี้ให้ข้อมูลจากการทดลองเพื่อสนับสนุนการพัฒนาและการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองเชิงตัวเลขที่ใช้ในการประเมินประสิทธิภาพการกักเก็บในระยะยาว

การจำลองภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงสูงสามารถนำมาใช้เพื่อศึกษาการเคลื่อนที่ของสารปนเปื้อนผ่านดิน น้ำบาดาล และวัสดุทางธรณีวิทยาที่เป็นชั้นๆ การทดลองสามารถตรวจสอบการพา การแพร่กระจาย การแพร่ และการขนส่งแบบหลายสถานะ ร่วมกับอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงการซึมผ่านและลำดับชั้นหิน

แบบจำลองเหล่านี้สามารถสนับสนุนการวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาของกลุ่มสารปนเปื้อน ระบบกักเก็บ ประสิทธิภาพของสิ่งกีดขวาง และกลยุทธ์การฟื้นฟู โดยมีเครื่องมือวัดที่ช่วยให้สามารถตรวจสอบการเคลื่อนย้ายและการตอบสนองของความดันน้ำในช่องว่างได้ตลอดการทดสอบ

ระบบของ Broadbent ยังสามารถรองรับ การทดสอบการไหลด้วยเครื่องวัดการซึมผ่าน ที่สภาวะแรงโน้มถ่วงสูง ช่วยให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบการนำพาทางไฮดรอลิก การซึม และการถ่ายเทของไหลผ่านดินและตัวกลางที่มีรูพรุนภายใต้สภาวะแรงเค้นที่เป็นตัวแทน

การประยุกต์ใช้งานทั่วไป ได้แก่:

• การซึมผ่านและการนำพาทางไฮดรอลิก
• การซึมผ่านดินที่เป็นชั้น
• การไหลของน้ำบาดาล
• การพัฒนาความดันน้ำในช่องว่าง
• การฉีดและการสกัดของไหล
• การทดสอบการทะลุผ่านและการติดตามสาร
• ประสิทธิภาพของสิ่งกีดขวางและวัสดุกันซึม
• การไหลและการรวมตัวที่สัมพันธ์กัน
• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างดินและของไหล

ระบบการทดลองสามารถรวมเซนเซอร์วัดความดันน้ำในช่องว่าง การวัดการไหล การตรวจสอบสารติดตาม การเก็บตัวอย่างของไหล กล้อง และเทคนิคการวิเคราะห์ภาพ เพื่อให้เห็นภาพรายละเอียดของกระบวนการทางสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นระหว่างการทดสอบ