CO2-Entsorgung durch Versteinerung

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Carbon Capture and Storage - CO2-Versteinerung
Carbon Capture and Storage - CO2-Versteinerung

Ein neues Verfahren zur Entsorgung von Kohlendioxid (CO2) wurde jetzt im renommierten Fachmagazin „Science“ vor-gestellt. Dabei wird atmosphärisches CO2 verflüssigt und mit Wasser vermischt in Basaltgestein injiziert. Dort reagiert das CO2 mit dem Basalt und versteinert. So könnten künftig große Mengen des Treibhausgases sicher und vor allem günstig gebunden und dauerhaft entsorgt werden. Ob sich die neue Technik jedoch durchsetzen wird ist unklar, denn es gibt einen großen Nachteil.

Der Klimawandel ist mittlerweile im Bewusstsein der meisten Menschen angekommen. Seine Folgen sind rund um den Globus zu erkennen: Steigende Temperaturen, Wetterextreme, Dürren und Stürme zeigen deutlich, auf welchem Kurs sich die Menschheit befindet. Dennoch setzen wir durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe jedes Jahr weiter gigantische Mengen Treibhausgase frei – 35 Milliarden Tonnen CO2 allein im Jahr 2014.

Das CO2 gar nicht erst in die Atmosphäre lassen – an diesem Lösungsansatz arbeiten aktuell Forscher auf der ganzen Welt. Die Theorie: Das CO2 wird direkt am Entstehungsort gespeichert und dann in unterirdischen Lagerstätten entsorgt. Carbon Capture and Storage (CCS) nennt sich diese vielversprechende Technik.

Die bisherigen Möglichkeiten zur Speicherung des Treibhausgases bergen jedoch teils so große Nachteile, dass viele Menschen sie ablehnen. Die größte Gefahr: Das Gas könnte durch Lecks im Gestein irgendwann wieder entweichen und an die Oberfläche gelangen. Eine plötzliche Freisetzung hätte katastrophale Folgen nicht nur für das Klima, auch Menschen könnten zu Schaden kommen.

Eine mögliche Lösung, bei der diese Gefahr nicht besteht, wurde aktuell im Fachmagazin „Science“ vorgestellt. Dabei wird das Treibhausgas verflüssigt, mit Wasser vermischt und in vulkanisches Basaltgestein eingespritzt. Dort reagiert es mit dem Gestein und bildet stabile und ungefährliche Minerale – sogenannte Karbonatmineralien. Bisher waren Wissenschaftler allerdings davon ausgegangen, dass dieser Versteinerungsprozess viele hundert Jahre dauert.

Im Rahmen einer neuen Studie um den Geowissenschaftler Juerg Matter von der University of Southampton hat sich nun jedoch gezeigt, dass diese Reaktion schon in weniger als zwei Jahren ablaufen kann. In einem Pilotversuch auf Island brachten die Forscher 250 Tonnen verflüssigtes und in Wasser gelöstes CO2 in eine Basaltschicht in 400-800 Meter Tiefe ein. Basalt, das reich an Kalzium und anderen Mineralen ist, habe den Vorteil, sehr reaktionsfreudig zu sein, schreiben die Studienautoren.

Dann untersuchten sie, wie das CO2-Wasser-Gemisch mit dem Basaltgestein reagiert. Die Ergebnisse sind vielversprechend: In weniger als zwei Jahren wurde 95 Prozent des CO2 in unbedenkliche Karbonate mineralisiert. Bei Probebohrungen entnommenes Basaltgestein, das von Natur aus sehr dunkel ist, zeigte deutlich weiße Äderchen – ein typisches Zeichen für gebildete Karbonatmineralien.

„Karbonatmineralien treten nicht mehr aus dem Boden aus, so dass unsere neu entwickelte Methode zu einer dauerhaften und umweltfreundlichen Lagerung von CO2-Emissionen führen kann“, erklärt Matter die großen Vorteile der neuen Speichermethode. „Außerdem ist Basalt eine der häufigsten Gesteinsarten der Erde – es bietet deshalb möglicherweise ein riesiges Potenzial zur Speicherung von CO2“

Doch auch diese Speichermethode muss sich erst als tatsächlich praktikabel erweisen, betonen die Forscher. Die bisherigen Versuche wurden mit vergleichsweise geringen Mengen CO2 durchgeführt. Im Reykjavik Energy Hellisheidi Geothermiekraftwerk sollen demnächst 5.000 Tonnen CO2 pro Jahr versteinert werden. Erst dann wird sich zeigen, ob die Methode auch in größerem Umfang ein Erfolg ist.

Leider hat die Sache auch einen großen Nachteil, wie Axel Liebscher vom Deutschen Geoforschungszentrum verdeutlicht: Der hohe Wasserbedarf. Um nur eine einzige Tonne CO2 zu mineralisieren, werden 25 Tonnen Wasser benötigt. „Für die Einlagerung einer jährlichen Menge von einer Million Tonnen CO2 bräuchte man 25 Millionen Tonnen Wasser, insgesamt müsste man also 26 Millionen Tonnen Flüssigkeit in den Untergrund pumpen“, so Liebscher. Ob das in Zeiten von zunehmend knapper werdendem Süßwasser tatsächlich langfristig praktikabel ist und wie der Untergrund reagiert, wird sich erst noch zeigen müssen.

Quellen: 

http://science.sciencemag.org/content/352/6291/1312

http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/co2-laesst-sich-in-gestein-sicher-speichern-a-1096778.html

http://www.wissenschaft.de/home/-/journal_content/56/12054/11965870/Treibhausgas-in-Stein-verwandelt/

 

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