Das Vereinigte Königreich muss die Forschung und den Einsatz neuer Offshore-Kohlenstoffspeicherbohrungen intensivieren, wenn es die Kapazität erreichen will, die für die Umsetzung seiner Netto-Null-Emissionspläne erforderlich ist, heißt es in einem Briefing der Royal Society.
Veröffentlicht am 19. Oktober von der britischen National Science Academy, Weggesperrt – Geologische Kohlenstoffspeicherung untersucht die neuesten Erkenntnisse und technischen Überlegungen zur dauerhaften Speicherung von CO2, indem es in tiefe salzhaltige Grundwasserleiter oder erschöpfte Öl- und Gasfelder vor der Küste gepumpt wird.
Neben der nachhaltigen Reduzierung der CO2-Emissionen identifizieren internationale Gremien und das britische Committee on Climate Change die CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) als entscheidende Technologie auf den meisten möglichen Wegen zum Erreichen von „Netto-Null“.
Der weltweite Einsatz von CCS war jedoch langsam und liegt weltweit „weit unter dem, was voraussichtlich erforderlich wäre, um die globale Erwärmung auf 1,5 °C oder 2 °C zu begrenzen“, warnt der Bericht der Royal Society.
„Die geologische Kohlenstoffspeicherung wird ein wesentlicher Bestandteil unserer langfristigen Energiewende sein, sowohl bei der Speicherung von Emissionen aus schwer zu dekarbonisierenden Industrien als auch für die längerfristige Entfernung von CO2 durch direkte Luftabscheidung“, sagte Professor Andy Woods FRS, University of Cambridge, Vorsitzender der Arbeitsgruppe des Berichts.
„Der Zugang Großbritanniens zu potenziellen Lagerstätten in seinen Offshore-Gewässern zusammen mit einer starken industriellen Basis und einem regulatorischen und sicherheitsbezogenen Umfeld bedeuten, dass dies eine wichtige Industrie sein könnte.
„Aber weltweit werden wahrscheinlich Tausende von Bohrlöchern benötigt, und es kann Jahre dauern, bis sich jedes neue unterirdische Reservoir entwickelt hat, um seine Eignung sicherzustellen.“
Hochskalieren
Das Policy Briefing berücksichtigt die neuesten geowissenschaftlichen Erkenntnisse und Lehren aus aktuellen und geplanten CCS-Projekten, die politische Entscheidungsträger informieren könnten, wenn sie eine geologische Kohlenstoffspeicherung anstreben.
Es befasst sich auch mit den Herausforderungen der Ausweitung von CCS, einschließlich herausragender Forschungs- und Politikfragen in Bezug auf Transport, Speicherung, Überwachung, nachhaltige Geschäftsmodelle und Anreize.
Der IPCC-Sonderbericht über die globale Erwärmung um 1,5 °C und Untersuchungen der Internationalen Energieagentur deuten darauf hin, dass bis 2050 jedes Jahr 7–8 Gigatonnen CO2 weltweit gespeichert werden müssen, um die Erwärmung unter 1,5 °C zu halten: dies entspricht über 20 % aktuelle globale jährliche fossile Brennstoff- und Industrieemissionen (ungefähr 34 GtCO2/Jahr).
Bis 2100 wird wahrscheinlich eine kumulierte Speicherung von etwa 350–1200 Gt CO2 erforderlich sein, um die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu vermeiden.
Damit das Vereinigte Königreich sein Versprechen von Netto-Null-CO2-Emissionen einhalten kann, muss es laut UK North Sea neue Bohrlöcher entwickeln – und die dazugehörige Injektions-, Transport- und Speicherinfrastruktur – die in der Lage sind, bis 2050 jährlich etwa 75–175 Mt CO2 zu speichern Übergangsbehörde.
Da die CO2-Injektionsraten derzeit durch Druckbeaufschlagungsgrenzen und einen Zeitrahmen von 5–7 Jahren für die Bereitstellung eines neuen Reservoirs begrenzt sind, schätzt die Expertenarbeitsgruppe des Berichts, dass dies das Äquivalent von etwa einem neuen Kohlenstoffspeichersystem erfordern wird, das in der Lage ist, 4–5 Mt CO2/ Jahr und wird jedes Jahr bis 2050 hinzugefügt.
Nachhaltige Investition
Bis heute haben die Vorabinvestitionskosten, das Fehlen ausreichender und vorhersehbarer Anreize zur Unterstützung der Betriebskosten und Bedenken hinsichtlich der sozialen Akzeptanz in vielen Rechtsordnungen zu einem weltweiten Untereinsatz von CSS beigetragen.
Die Umfrage des Global CCS Institute aus dem Jahr 2021 listet 27 CCS-Projekte als in Betrieb und bindet 36,6 Mt CO2/Jahr, weitere 62 Projekte sind entweder im Bau oder in fortgeschrittener Entwicklung. Bei erfolgreichem Einsatz würde das kombinierte Abscheidungspotenzial 86,4 Mt CO2/Jahr betragen.
Ein britisches Ziel, CCS in vier Industrieclustern bereitzustellen, das unter der vorherigen Regierung festgelegt wurde, zielt darauf ab, jedes Jahr etwa 20–30 Mt CO2 abzuscheiden und zu speichern. Mit Phase-1-Standorten im Ostküsten-Cluster (Teesside plus Humber) und HyNet im Nordwesten, die die Lieferung Mitte dieses Jahrzehnts anstreben.
Die Ausweitung der erforderlichen Kapazität, so der Bericht, erfordert jedes Jahr enorme und kontinuierliche globale Investitionen bis 2050, um die Injektionsbohrungen, Transportnetze, Überwachungstechnologien und qualifizierte Arbeitskräfte zu bauen, um jedes Jahr Hunderte von neuen Bohrungen zu installieren.
„Wir haben Technologie, um Kohlenstoff auf diese Weise zu speichern und zu überwachen“, sagte Professor Woods.
„Aber wenn der Einsatz dieser Technologien eingeführt wird, wird es wahrscheinlich viele neue Herausforderungen geben, zumal jedes Speicherreservoir seine eigene einzigartige geologische Struktur und Umgebung hat.
„Deshalb müssen wir weiterhin in die Forschung und die politischen und regulatorischen Rahmenbedingungen investieren, die für eine sichere und schnelle Skalierung erforderlich sind.“
Der Bericht hebt insbesondere die Notwendigkeit hervor, die Speicherkapazität und die Eigenschaften verschiedener geologischer Formationen zu verstehen; die kritischen Drücke, die dazu führen können, dass Dichtungsgesteine versagen und undicht werden; verschiedene Überwachungsstrategien zur Erkennung von CO2-Lecks, neues Verständnis einiger geochemischer Prozesse; und das Potenzial, die Kapazität in alten Bohrlöchern zu erhöhen.
Es besteht auch die Notwendigkeit eines kontinuierlichen effektiven öffentlichen Dialogs, um die Bedeutung der Kohlenstoffspeicherung für die Eindämmung des Klimawandels hervorzuheben und um die Bedenken von Gemeinschaften und Bürgern zu verstehen und anzugehen.
Zur Verfügung gestellt von der Royal Society