Von: Dennis L.
Pilotprojekt in Island

Forscher lassen CO2 versteinern

Ein Pilotprojekt in Island versucht nicht den CO2-Ausstoß zu minimieren, sondern die diesen zu versteinern und langfristig im Boden zu lagern.

CO2 wird zu Karbonatgestein.
© Kevin Krajick / Lamont-Doherty Earth Observatory

Reykjavik (Island). In Basalt wird ein in Wasser gelöstes Treibhausgas schnell zum Karbonatgestein. Künftig könnte das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) sicher im Untergrund gespeichert werden, in Wasser aufgelöst und in ein poröses Basaltgestein gepumpt wird. Ein Pilotversuch in Island hat erste Erfolge gezeigt, wodurch das CO2 Gestein in Zukunft auf eine einfache Weise aus dem Verkehr gezogen werden kann.

Die Fortschritte des weltweiten Klimaschutzes gehen zur Zeit nur schleppend voran. Immer mehr Forscher sind der Meinung, dass es eine gute Lösung wäre, das Treibhausgas CO2 mit Hilfe einer technischen Lösung zu binden und zu speichern. Das CO2 wird beim CCS (Carbon Capture an Storage) aus den Abgasen oder aus der Luft abgetrennt und danach in ausgediente Erdöl- oder Gaslagerstätten oder in andere unterirdische Hohlräume gepumpt.

Bis heute ist noch unklar, wie sicher die unterirdischen Gasspeicher sind. Einige Studien ergaben Hinweise auf Risse, Lecks oder sogar ein Auslösen von Erdbeben. Andere Versuche dagegen zeigten kein hohes Sicherheitsrisiko.

Juerg Matter von der University of Southampton und sein Team haben jetzt eine Alternative zum Speichern von CO2 gefunden. Sie verwandeln das CO2 in ein Gestein. In Wasser gelöstes CO2 wird in Verbindung mit Silikatgestein zu Karbonat. Ein Beweis sind dicke Karbonatschichten im Untergrund. Diese Mineralisation wird aus den Spurenelementen der Gesteine Magnesium, Eisen und Calcium.

Ein Vulkangestein dient als Versuchsfeld

Einziger Haken war bis jetzt die Zeit. Die Mineralisation von CO2 hat bisher hunderte bis tausende von Jahren gedauert. Das ist natürlich viel zu lang, um als sinnvolle Klimaschutzmethode in Frage zu kommen. Am isländischen Reykjavik Engergy Hellisheidi Geothermiekraftwerk wurde 2002 ein Pilotversuch gestartet. Er belegt, dass die Umwandlung von CO2 in Gestein auch wesentlich schneller möglich ist.

Für diesen Versuch pumpten Forscher rund 250 Tonnen des in Wasser gelösten Gases gut 400 bis 800 Meter tief in das Basaltgestein. Davor hatten sie das Gas mit einem radioaktiven C-14 Kohlenstoff markiert. Die Wasserslösung wurde zusätzlich mit einem Hyxdrogensulfid versetzt. In den nächsten Monaten nahmen die Forscher Proben aus acht Bohrlöchern in der Umgebung und ermittelt somit den noch vorhandenen Gasgehalt.

Die Indikatoren sanken bereits nach Monaten in den Wasserproben so rapide ab, dass das Gas im Untergrund mineralisiert sein musste. Die Ergebnisse zeigen, dass zwischen 95 und 98 Prozent des Kohlendioxids innerhalb von zwei Jahren mineralisiert wurde. Bohrkerne aus dem Untergrundgestein liefert noch weitere Belege für die Umwandlung des Gases. Der Basalt, der aus den Tiefen des Wassers gezogen wurde, ist porös und von weißen Adern durchzogen. Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Wasser in den feinen Kanälen des Basalts gehalten wird und sich daher schneller mit Spurenelementen anreichert, die für eine Mineralisation wichtig sind.

Eine gute Alternative zum Speichern von Gas

Der Pilotversuch zeigt, dass sich CO2 Gas schnell in Gestein umwandeln lässt. Das bedeutet, dass auch große Mengen unbedenklich in den Untergrund gepumpt werden können und diese dort sicher gelagert werden. Im Gegensatz zu Speicherung einer Gasform, birgt die Gesteinsmethode kein Risiko für Gasaustritte oder Lecks.

An den Küsten sehr sinnvoll

Damit die Mineralisation in Gang gebracht werden kann, muss das CO2 Gas auf jeden Fall in Wasser gelöst werden. Für jede Tonne CO2 wer 25 Tonnen Wasser benötigt. Entlang der Küste, wo viel Wasser vorhanden ist, lohnt sich diese Form der Speicherung. Besonders günstig wäre es, wenn die Speicherung in Island stattfindet, da hier sowie schon Geothermie-Anlagen vorhanden sind.

Seit dem Jahr 2014 werden dort bereits 5.000 Tonnen CO2 pro Jahr ausgeschieden und in Basalt gepumpt.

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