Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kohleumwandlung und CO2-Speicherung untertage

09.06.2008
Eine wirtschaftlich günstige und gleichzeitig umweltfreundliche Nutzung tiefer Steinkohlevorkommen durch die Vergasung untertage sowie die Speicherung des dabei frei werdenden CO2 im verbleibenden Material der ausgebrannten Flöze untersucht jetzt ein RWTH-Projekt am Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologie unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr. Dr. h.c. Rafig Azzam.

Während zwei Jahren werden ein Wissenschaftlicher Mitarbeiter und eine Reihe studentischer Hilfskräfte zusammen mit der DMT GmbH unter Einbeziehung kooperierender RWTH-Lehrstühle und -Institute in dem 300.000-Euro-Vorhaben des GEOTECHNOLOGIEN-Programms des Bundesforschungsministeriums und der Deutschen Forschungsgemeinschaft die CO2-Speicherung in in-situ umgewandelten Kohleflözen unter die Lupe nehmen.

Die vielversprechenden Forschungsarbeiten könnten ergeben, dass auch bislang unwirtschaftliche kohleführende Flöze bis zu 4.000 Meter Teufe gewinnbringend vor Ort vergast werden können und durch die gleichzeitige CO2-Verbringung untertage eine überaus günstige Klimabilanz erreichbar ist.

"Die Idee zur gezielten Untertage-Kohlevergasung stammt aus der Mitte des 19. Jahrhunderts zur Kontrolle und Nutzung spontaner Kohlebrände", erläutert der Ingenieurgeologe Thomas Kempka den historischen Hintergrund des Verfahrens. Nach ersten Programmen in der ehemaligen UdSSR während der 30er Jahre des vergangenen Jahrhunderts und Testläufen im Laufe der 70er und 80er Jahre auch in Europa laufen inzwischen aufgrund der steigenden Energiekosten weltweit Anstrengungen, dieses Verfahren in größerem Maßstab zu etablieren.

Das Prinzip ist auf den ersten Blick ganz einfach: Es erfolgen bis zu 26 gerichtete Bohrungen nebeneinander, die in großer Tiefe waagerecht nebeneinander vorangetrieben werden. Anschließend werden diese mit einer weiteren Bohrung rechtwinklig dazu verbunden. Anschließend erfolgt die Selbstzündung der Kohle durch die Injektion eines Sauerstoff-Wasserdampfgemischs. Durch die Injektion mit 80 bar wird ein Luftstrom erzeugt, der eine kontrollierte Verbrennung der flözführenden Schicht erlaubt. Will man die Vergasung untertage stoppen, reicht eine Stickstoffinjektion. Das so gewonnene Gas wird durch die vertikale Bohrung an die Erdoberfläche geschafft. Dort erfolgt die Trennung des Synthesegases vom Kohlendioxyd, das anschließend wieder untertage verbracht wird. "Auf diesem Wege dauert eine Kohlevergasung und CO2-Abspaltung für eine Fläche von einem Quadratkilometer bei einer Flözmächtigkeit von 1,5 Meter rund 2,5 Jahre", schätzt Thomas Kempka.

Das Forschungsprojekt im Aachener Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologie soll nun vor allem Umweltaspekte dieses Verfahrens prüfen: Wie wirken sich die entstehenden Hohlräume untertage auf die Erdoberfläche aus? Inwiefern kann eine Verunreinigung von unterirdischen Wasserspeichern, so genannten Aquiferen, durch Gase erfolgen? "Das Hauptaugenmerk unserer Untersuchungen liegt aber auf der Speichersicherheit für das CO2 untertage", betont Kempka. Von daher soll das Projekt neben der konzeptionellen Vorgehensweise vor allem einen Katalog mit Kriterien für die Standortwahl und die Speicherpotenziale erbringen. Darüber hinaus erfolgen am beteiligten Lehr- und Forschungsgebiet für Kokereiwesen, Brikettierung und Thermische Abfallbehandlung Untersuchungen an Probematerialien aus den deutschen Bergbaurevieren. Weitere Probenanalytik stellt das Lehr- und Forschungsgebiet Ton- und Grenzflächenmineralogie sicher. Die Porosität und Durchlässigkeit des Materials wird am Geologischen Institut bestimmt. Am Lehrstuhl für Geologie, Geochemie und Lagerstätten des Erdöls und der Kohle werden ferner Experimente zu den Speicherkapazitäten der unterirdischen Schichten vorgenommen. Im Rahmen von Studien- und Bachelor-Arbeiten sind auch unmittelbar Studierende an dem Projekt beteiligt.

"Dieses Verfahren könnte aus wirtschaftlicher Sicht günstiger als herkömmliche Kohlekraftwerke arbeiten und dabei CO2-Emissionswerte in der Größenordnung eines Kernkraftwerkes erreichen", fasst Thomas Kempka die Vorteile zusammen. Noch eindrucksvoller scheinen die langfristigen Aspekte der in-situ Kohleumwandlung: "Dadurch wird die Nutzung heimischer Kohlevorkommen in großen Tiefen möglich, die unseren Energiebedarf für die nächsten Jahrhunderte decken könnten."

Weiter Informationen bei
Dipl.- Ing. Thomas Kempka, Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologie der RWTH Aachen, Lochnerstraße 4-20, 52062 Aachen, Telefon: 0241/8096777.

Toni Wimmer

Thomas von Salzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.rwth-aachen.de

Weitere Berichte zu: CO2-Speicherung Ingenieurgeologie Kohle Kohleumwandlung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Bessere Anwendungsmöglichkeiten für Laserlicht
28.03.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Biegsame Touchscreens: Neues Herstellungsverfahren für transparente Elektronik verbessert
28.03.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Entzündung weckt Schläfer

29.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mittelstand 4.0-Kompetenz­zentrum Stuttgart gestartet

29.03.2017 | Wirtschaft Finanzen

Energieträger: Biogene Reststoffe effizienter nutzen

29.03.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz