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 Knochen als Vorbild: Leichter Metallschaum wird mit Beschichtung beinhart – hält Explosionen stand
14.03.2019 | Universität des Saarlandes

nachricht Neue Methode macht Bestimmung des cw-Hintergrunds bei gepulsten Lasern zuverlässiger
14.03.2019 | Technologie Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Selbstheilender Lack aus Maisstärke lässt kleine Kratzer durch Wärme verschwinden

Ein neuer Lack aus Maisstärke ist wegen der besonderen Anordnung seiner Moleküle in der Lage, durch Wärme kleine Kratzer von selbst zu reparieren: Die Vernetzung über ringförmige Moleküle macht das Material beweglich, sodass es die Kratzer ausgleicht und diese wieder verschwinden.

Oberflächliche Mikrokratzer in der Autokarosserie oder auf anderen Hochglanzoberflächen sind harmlos, aber ärgerlich. Gerade im Luxussegment zeichnen sich...

Im Focus: Self-healing coating made of corn starch makes small scratches disappear through heat

Due to the special arrangement of its molecules, a new coating made of corn starch is able to repair small scratches by itself through heat: The cross-linking via ring-shaped molecules makes the material mobile, so that it compensates for the scratches and these disappear again.

Superficial micro-scratches on the car body or on other high-gloss surfaces are harmless, but annoying. Especially in the luxury segment such surfaces are...

Im Focus: Kartographie eines fernen Sterns

Der am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) gefertigte Spektrograph PEPSI zeigt erste Aufnahmen der Struktur des Magnetfelds auf der Oberfläche eines weit entfernten Sterns. Mittels innovativer Verfahren lassen sich damit neue Erkenntnisse über die Vorgänge auf der Sternoberfläche gewinnen. Die Ergebnisse stellte ein Wissenschaftlerteam nun in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics vor.

Selbst mit den größten Teleskopen erscheinen die Oberflächen entfernter Sterne normalerweise nur als Lichtpunkte. Eine detaillierte Auflösung wird erst mittels...

Im Focus: Stellar cartography

The Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument (PEPSI) at the Large Binocular Telescope (LBT) in Arizona released its first image of the surface magnetic field of another star. In a paper in the European journal Astronomy & Astrophysics, the PEPSI team presents a Zeeman- Doppler-Image of the surface of the magnetically active star II Pegasi.

A special technique allows astronomers to resolve the surfaces of faraway stars. Those are otherwise only seen as point sources, even in the largest telescopes...

Im Focus: Heading towards a tsunami of light

Researchers at Chalmers University of Technology and the University of Gothenburg, Sweden, have proposed a way to create a completely new source of radiation. Ultra-intense light pulses consist of the motion of a single wave and can be described as a tsunami of light. The strong wave can be used to study interactions between matter and light in a unique way. Their research is now published in the scientific journal Physical Review Letters.

"This source of radiation lets us look at reality through a new angle - it is like twisting a mirror and discovering something completely different," says...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Ausprobieren und diskutieren

19.03.2019 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Tagung zur Gesundheit von Meeressäugern

18.03.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Mit dem Forschungsflugzeug ins ewige Eis - Meteorologen starten Messkampagne

20.03.2019 | Geowissenschaften

Optischer Sensor soll Pflanzenzüchtung beschleunigen

20.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics