Eine Studie unter der Leitung des Instituts für Umweltbewertung und Wasserforschung (IDAEA) und des Mittelmeerinstituts für Höhere Studien (IMEDEA CSIC-UIB), die beide dem spanischen Nationalen Forschungsrat (CSIC) angehören, hat gezeigt, dass Milliarden Tonnen atmosphärischer CO2 (Kohlendioxid) im Untergrund hat ein geringes Risiko, dass es zurück an die Oberfläche gelangt.
Den Simulationen zufolge würde das CO2 für Millionen von Jahren tief im Untergrund verbleiben, selbst wenn die darüber liegenden Gesteine mit geringer Durchlässigkeit gebrochen würden. Diese Ergebnisse zeigen, dass diese Technologie, die als geologische CO2-Speicherung bezeichnet wird, sicher eingesetzt werden kann, um den Klimawandel abzuschwächen.
Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Geophysikalische Forschungsbriefe, wurde in Zusammenarbeit mit dem Lawrence Berkeley National Laboratory und der University of Illinois at Urbana-Champaign durchgeführt. Diese interdisziplinäre Forschung hat eine neuartige Methodik entwickelt, um die Wahrscheinlichkeit eines CO2-Austritts unter Berücksichtigung von Milliarden Tonnen CO2 zu berechnen, die über einen Zeitraum von Millionen von Jahren in den Untergrund injiziert wurden, viel größer als bisher untersucht.
„Das Ziel der CO2-Speicherung ist es, dieses Treibhausgas aus der schwer zu reduzierenden Industrie zu entnehmen und tief in den Untergrund zu injizieren. Damit das Gas in der Tiefe bleibt, muss es in Gestein mit hoher Durchlässigkeit und Porosität wie Sandstein injiziert werden. Es besteht jedoch die Gefahr eines CO2-Austritts, da CO2 weniger dicht ist als das salzhaltige Wasser, das die Poren in großer Tiefe füllt, sodass es nach oben treiben und zurück an die Oberfläche gelangen kann“, erklärt der IDAEA-CSIC-Forscher Iman Rahimzadeh Kivi und Erstautor der Studie.
Um das Risiko eines CO2-Austritts zu berechnen, prognostizierten die Forscher den Gasfluss an die Oberfläche nach seiner Injektion in 1.550 Meter Tiefe (die übliche Tiefe, um das Gas im Untergrund zu speichern), indem sie numerische Transportmodelle in zwei verschiedenen Szenarien verwendeten.
„Unsere Vorhersagen zeigen, dass das CO2 im besten Fall, wenn die unterirdischen Gesteinseigenschaften intakt bleiben, nach einer Million Jahren nur 200 Meter nach oben steigen würde. In unserem schlimmsten Szenario, wenn das Gestein viele Brüche aufweist, CO2 würde 300 Meter nach oben steigen“, sagt Victor Vilarrasa, Forscher bei IMEDEA-CSIC-UIB und Hauptautor der Studie.
„Das bedeutet, dass das CO2 selbst im schlimmsten Fall für Millionen von Jahren im Untergrund in 1250 Metern Tiefe eingeschlossen wäre“, sagt Rahimzadeh Kivi.
Die Autoren betonen, dass diese Studie relevant ist, um das Vertrauen in die Sicherheit der unterirdischen CO2-Speicherung zu stärken, um CO2-Neutralität zu erreichen und die Auswirkungen des Klimanotstands abzumildern.
„Die vom Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) vorgeschlagenen Szenarien zur Erreichung von null Emissionen und sogar einer Netto-Kohlenstoffentfernung aus der Atmosphäre erfordern eine geologische CO2-Speicherung. Und diese Studie zeigt, dass eine dauerhafte CO2-Speicherung sicher erreicht werden kann“, schließt Vilarrasa .
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Geophysikalische Forschungsbriefe (2023). DOI: 10.1029/2022GL10044
Bereitgestellt vom Spanischen Nationalen Forschungsrat (CSIC)