Исследование энергосберегающих процессов и разработка геотехнологии извлечения ценных компонентов из гидротермальных растворов современных геотермальных систем. Комплексная оценка воздействия разработки геотермальных месторождений на окружающую среду. Исследования тепло-массопереноса в многофазных системах при освоении и разработке геотермальных систем и месторождений методами лабораторного эксперимента и численного моделирования

Объектами исследования являются: гидротермальный нанокремнезем; токсичные соединения геотермальных растворов; технологии извлечения геотермальной энергии; термогидродинамические процессы в геотермальном резервуаре; Кеткинское и Паратунское месторождения термальных вод. В ходе выполнения НИР получены следующие результаты. 1. Для проницаемости и селективности ультрафильтрационных мембран G, Gp, селективностей φSiO2, φSiO2 и отношений ms, 1/ms получены статистические корреляции с содержанием SiO2 в золе в ходе концентрирования с высокими значениями фактора R2. 2. Установлена особенность концентрирования катионов металлов в поверхностном слое наночастиц SiO2 при мембранном разделении. Определение прочности при сжатии Rcom и при изгибе Rflex портландцементных мелкозернистых бетонов, модифицированных гидротермальными наночастицами SiO2 золей и порошков с удельной поверхностью 400-500 м2/г, выполнено в диапазоне доз [SiO2] 0,01-3,0 масс. % относительно цемента, в возрасте 1-28 суток, водоцементном отношении В/Ц=0,4. 3. Установлены статистические корреляции для удельных приращений характеристик ∆Rcom/[SiO2], ∆Rflex/[SiO2] и дозы наночастиц SiO2. Анализ уравнения Фере показал, что приращение прочности только на 10-12 % определяется увеличением объема геля гидратов силикатов кальция CSH и снижением общего объема пор. Важнейший фактор приращения прочности при сжатии в присутствии поверхности наночастиц – ускорение формирования и повышение упорядоченности гранулярной наноструктуры геля CSH, повышение объемной плотности упаковки η наногранул геля и линейное увеличение модуля упругости при сжатии E(η), устанавливаемое методом наноиндентирования. 4. Достигнуты повышение абразивной стойкости, водонепроницаемости и морозостойкости цементно-песчаных составов, показано повышение параметров долговечности габаритных железобетонных изделий. 5. Выполнен анализ изменения компонентов природных ландшафтов при эксплуатации некоторых геотермальных месторождений Камчатки. Представлены сравнительные результаты исследований по очистке геотермальных растворов, установлены оптимальные параметры процессов, материалы и методы. 6. Установлены наиболее эффективные технологические схемы разработки геотермальных резервуаров, а также получены рациональные параметры работы перспективных геотермальных циркуляционных систем для различных режимов эксплуатации, оценены их энергетический потенциал и технико-экономическая эффективность. 7. Выполнен технико-экономический анализ перспективной эксплуатации Кеткинского и Паратунского месторождений термальных вод, показывающий эффективность капиталовложений, необходимых для увеличения текущей продуктивности месторождений.