TU Darmstadt


Entwicklung von Endlagerungskonzepten für CO2

Entwicklung von Endlagerungskonzepten von in fluiden und festen Phasen gebundenem CO2 in geologischen Formationen und Erstabschätzung geomechanischer als auch hydrogeochemischer Wechselwirkungen zwischen Wirtsgestein und den Einlagerungsprodukten.

Im Rahmen des multidisziplinären Projektes NETPEC werden photoelektrochemische Ansätze für effiziente Technologien zum Entzug von Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre entwickelt. Das daraus resultierende kohlenstoffreiche Produkt, ob nun flüssig oder fest, soll eine sichere Langzeitspeicherung des gebundenen CO2 ermöglichen. Somit kommt ein deutlich größeres Spektrum an geologischen Einlagerungsräumen zur Langzeitlagerung in Betracht, im Vergleich zu den bisherigen Ansätzen, CO2 direkt gasförmig bzw. in verflüssigter Form im Untergrund zu verbringen. Dafür ist es nötig, eine qualitative und quantitative Erfassung möglicher Einlagerungsszenarien zu untersuchen. Darauf aufbauend soll eine Erstabschätzung bezüglich der geomechanischen und geochemischen Wechselwirkungen zwischen Einlagerungsprodukt und geologischen Einlagerungsräumen erfolgen.

Abb. X: Unterschiedliche Möglichkeiten zur langfristig sicheren Endlagerung oder weiteren Nutzung.

Nach der Bestimmung der Kriterien für eine Datenbank, in der qualitativ und quantitativ die Kennwerte potentieller geologischer Einlagerungsräume erfasst werden können, wird diese Datenbank für die Region Deutschland erstellt. Der Fokus liegt dabei vor allem auf bereits anthropogen genutzten geologischen Räumen, wie ehemaligen Reservoiren und Bergwerken von unter- aber auch übertägiger Nutzung. Darauf aufbauend werden generalisierte Einlagerungsszenarien in Abhängigkeit von dem Einlagerungsprodukt und den geologischen Formationen identifiziert. Um eine Erstabschätzung der geomechanischen Wechselwirkungen zwischen den Einlagerungsprodukten und dem Speicherkomplex abzuschätzen, werden geomechanisch-nummerische Modelle erstellt, die verallgemeinert die Wechselwirkung der klassifizierten Einlagerungskonzepte in ihrem geologischen Rahmen mit dem Einlagerungsprodukt untersuchen. Ergänzt wird dies durch eine Erstabschätzung potentieller Lösungs- und Transportpfade auf der Basis hydrogeochemischer Modelle.

Aktuell bestehen drei mögliche Optionen als aus dem Prozess resultierendes Endprodukt: Graphit oder Oxalat in festem Zustand sowie Oxalsäure, welche in einem Lösungsmittel gelöst, in flüssiger Form vorliegt. Für diese drei Optionen ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten zur langfristig sicheren Endlagerung oder gar zur weiteren Nutzung (Abb. X).

de_DEGerman