JUST-Redaktion|

CO₂ goes under­ground

Wer heute über Dekarbonisierung spricht, denkt an Windräder, Solarpanels und E-Autos. Doch jenseits der öffentlichen Aufmerksamkeit gibt es Industrien, in denen CO₂-Emissionen nicht einfach „abgeschaltet“ werden können.

Die Feu­er­fest­in­dus­trie zum Bei­spiel, unver­zicht­bar für Hoch­öfen, Zement­wer­ke oder Müll­ver­bren­nungs­an­la­gen, pro­du­ziert pro­zess­be­dingt Emis­sio­nen, die als „hard-to-abate“ gelten. Das bedeu­tet, dass selbst moderns­te Tech­no­lo­gien zur Ener­gie­ein­spa­rung und Umstel­lung auf erneu­er­ba­re Quellen hier nicht tief genug greifen.

Genau an dieser Stelle setzt ein neues inter­na­tio­na­les For­schungs­pro­jekt an und zwar mit öster­rei­chi­scher Hand­schrift. Ein Team der Mon­tan­uni­ver­si­tät Leoben arbei­tet gemein­sam mit der Peking Uni­ver­si­ty und dem Indus­trie­part­ner RHI Magne­si­ta an einem ambi­tio­nier­ten Plan: Sie wollen CO₂ nicht nur ver­mei­den, sondern dort, wo es sich nicht ver­mei­den lässt, dau­er­haft im Unter­grund spei­chern und das auf sichere, nach­hal­ti­ge und mög­lichst wirt­schaft­li­che Weise.

Das Projekt trägt den Namen „AbateC“, eine Anspie­lung auf die hard-to-abate emis­si­ons und zugleich ein Hinweis auf das Ziel, den CO₂-Fuß­ab­druck dras­tisch zu redu­zie­ren. Im Zentrum der For­schung steht das Werk von RHI Magne­si­ta im chi­ne­si­schen Chizhou, Provinz Anhui. Hier sollen bis 2028 maß­ge­schnei­der­te CCS-Sze­na­ri­en (Carbon Capture and Storage) ent­wi­ckelt werden. Geför­dert wird das Vor­ha­ben von der Öster­rei­chi­schen For­schungs­för­de­rungs­ge­sell­schaft (FFG) im Rahmen der Initia­ti­ve Tecx­port, die inter­na­tio­na­le Ener­gie­wen­de­pro­jek­te unter­stützt.

For­schung im Erd­in­ne­ren

Herz­stück des Pro­jekts ist die geo­lo­gi­sche Spei­che­rung von CO₂, also das Ein­lei­ten des Treib­haus­ga­ses in tief gele­ge­ne, stabile Gesteins­schich­ten, wo es lang­fris­tig gebun­den bleiben kann. Solche Spei­cher­stät­ten können bei­spiels­wei­se aus­ge­för­der­te Erdöl- und Erd­gas­fel­der, sali­na­re Aqui­fe­re oder sogar nicht erschlos­se­ne Koh­le­flö­ze sein.

In einem ersten Schritt erstel­len die For­sche­rin­nen und For­scher eine umfas­sen­de Kar­tie­rung des Unter­grunds: Welche geo­lo­gi­schen For­ma­tio­nen eignen sich? Wie viel CO₂ könnten sie spei­chern? Und wie sicher ist das Ganze? Par­al­lel dazu wird die Infra­struk­tur rund um Trans­port­we­ge, mög­li­che Pipe­lines und vor­han­de­ne oder geplan­te Spei­cher­pro­jek­te mit einem Akti­ons­ra­di­us ana­ly­siert, der sich über Hun­der­te bis Tau­sen­de Kilo­me­ter erstreckt.

Diese Daten fließen in die Ent­wick­lung ver­schie­de­ner Dekar­bo­ni­sie­rungs­sze­na­ri­en ein. Jedes Sze­na­rio wird anschlie­ßend auf seine tech­ni­sche Mach­bar­keit, Kos­ten­struk­tur und Nach­hal­tig­keit geprüft. Ein zen­tra­les Ziel ist, her­aus­zu­fin­den, ob sich lokale Spei­cher­lö­sun­gen vor Ort lohnen oder ob es effi­zi­en­ter ist, das CO₂ zu weiter ent­fern­ten, großen Lager­stät­ten zu trans­por­tie­ren.

High­tech trifft Natur­kraft

Beson­ders span­nend ist ein Aspekt des Pro­jekts, der über klas­si­sche Spei­cher­ver­fah­ren hin­aus­geht: die soge­nann­te CO₂-Mine­ra­li­sie­rung. Dabei wird das CO₂ nicht nur ein­ge­la­gert, sondern geht eine dau­er­haf­te Ver­bin­dung mit bestimm­ten Gestei­nen ein, ähnlich dem natür­li­chen Ver­wit­te­rungs­pro­zess, nur deut­lich beschleu­nigt.

Die Leo­be­ner Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­ler wollen her­aus­fin­den, ob sich hydro­ther­ma­le Systeme in der Region, also geo­ther­misch aktive Zonen, in denen heißes Wasser zir­ku­liert und che­mi­sche Reak­tio­nen begüns­tigt, dafür eignen. Durch Kom­bi­na­ti­on aus Labor­ver­su­chen und nume­ri­schen Simu­la­tio­nen soll die Pra­xis­taug­lich­keit dieser Methode bewer­tet werden. Der Clou: Solche Systeme könnten nicht nur CO₂ binden, sondern gleich­zei­tig erneu­er­ba­re Energie liefern, was einen dop­pel­ten Nutzen für Indus­trie und Umwelt dar­stellt.

Wis­sen­schaft ohne Grenzen

Ein Projekt dieser Grö­ßen­ord­nung lebt vom Aus­tausch. Deshalb arbei­ten die öster­rei­chi­schen For­sche­rin­nen und For­scher eng mit Kol­le­gin­nen und Kol­le­gen der Peking Uni­ver­si­ty, einer der füh­ren­den For­schungs­ein­rich­tun­gen Chinas, zusam­men. Die Koope­ra­ti­on wird nicht nur auf wis­sen­schaft­li­cher Ebene, sondern auch auf insti­tu­tio­nel­ler aus­ge­baut.

Gemein­sam mit dem chi­ne­si­schen Minis­te­ri­um für Wis­sen­schaft und Tech­no­lo­gie (MOST) wird ein bila­te­ra­les Netz­werk für CO₂-Spei­che­rung und ‑Nutzung auf­ge­baut. Ziel ist es, lang­fris­ti­ge Struk­tu­ren für gemein­sa­me For­schung und damit eine Basis für die Ent­wick­lung kon­kre­ter Pilot­an­la­gen zu schaf­fen. Chizhou ist nur der Anfang in Rich­tung glo­ba­ler Kli­ma­stra­te­gie. Denn was hier ent­steht, ist weit mehr als eine Roadmap für ein ein­zel­nes Werk. Es ist eine Blau­pau­se für die Dekar­bo­ni­sie­rung ganzer Indus­trie­zwei­ge.

www.unileoben.ac.at

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