poreverkossa

Poreverkossa viittaa materiaalin huokosten sisäiseen verkostoon, jonka kautta nestemäiset ja kaasumaiset faasit voivat liikkua. Verkosto muodostuu huokosista sekä kapillaarireiteistä, ja sen ominaisuudet määrittävät, miten nesteet kulkevat paine- ja kapillaarivaikutusten alaisina. Keskeisiä määreitä ovat huokoisuus, porien koko ja niiden jakauma sekä yhteyden laajuus ja arkkitehtuurin monimutkaisuus.

Poreverkot ovat keskeisiä geologiassa, hydrologiassa sekä öljy- ja kaasuteollisuudessa, mutta niitä tutkitaan myös katalyyttisissä ja energia- sekä akkuihin liittyvissä materiaaleissa. Poreverkkoa mallinnetaan sekä kokeellisesti että numeerisesti: käytettyjä menetelmiä ovat muun muassa mikro-CT-kuvantaminen, porometria ja NMR-poreometria sekä poreverkkomallit ja virtaus-simuloinnit.

Sovelluksia ovat veden ja öljyn liikkeen ymmärtäminen kallioperässä, CO2:n varastointi geologisiin muodostumiin sekä huokoisten materiaalien katalyyttien ja elektronisten akkujen elektrodit, joissa aktiivinen pinta sijaitsee poristen rakenteiden sisällä. Poreverkko-mallit auttavat kuvaamaan ja ennustamaan nesteiden siirtymistä näissä järjestelmissä sekä suunnittelemaan tehokkaampia ja kestävämpiä ratkaisuja.

Haasteita ovat mittakaavojen ero, kuvannoinresoluutio sekä pienten porien ja epäjatkuvuuksien vaikutus virtausselleihin. Ymmärrys poreverkosta on kuitenkin olennaista sekä perusfysikaalisessa tutkimuksessa että käytännön sovelluksissa, joissa nesteiden hallinta, suodatus, varastointi ja energiatuotanto ovat keskeisiä tekijöitä.