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Forscher sagen, Erdbeben würden gespeichertes CO2 entweichen lassen
Die Autoren eines heute im Proceedings of the National Academy of Sciences sagen, dass eine groß angelegte Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) wahrscheinlich nicht funktionieren wird, da sie Erdbeben auslösen würde, die das eingeschlossene Treibhausgas aus dem Boden befreien könnten.
Das Papier ist ein Schlag gegen die Hoffnung, dass Sequestrierung ein großer Teil der zukünftigen Klimastrategie werden könnte. Der Hauptautor des Papiers ist ein Stanford-Forscher Mark Zoback , ein angesehener Experte für die seismischen Risiken der Öl- und Gasförderung. Steven Gorelick , ein Hydrologe aus Stanford, ist Co-Autor von Zoback.
Erst letzte Woche, die Internationale Energieagentur sagte, dass CCS mehr als ein Fünftel der bis 2050 erforderlichen Emissionsreduktionen beitragen muss, um eine 80-prozentige Chance zu gewährleisten, den langfristigen durchschnittlichen globalen Temperaturanstieg auf 2 °C zu begrenzen.
Die Öl- und Gasindustrie verwendet bereits CCS-ähnliche Techniken bei der Ressourcengewinnung und Abwasserentsorgung, und diese Prozesse sind dafür bekannt, kleine Erdbeben auszulösen. Die Abwasserinjektion wurde für die jüngsten Erdbeben in Arkansas, in Ohio und nahe der Grenze zwischen Colorado und New Mexico verantwortlich gemacht.
Zoback sagt, dass die mit solchen Beben verbundenen Risiken durch eine sorgfältige Standortauswahl bewältigt werden können, aber groß angelegte CCS könnten problematischer sein. Bei der Auswahl eines Kohlendioxid-Lagers müsse man weitaus restriktiver sein, erklärt er, denn die Aufgabe sei es, eine schwimmfähige Flüssigkeit über Hunderte bis Tausende von Jahren an Ort und Stelle zu halten.
Die Zeitung kommt nur wenige Tage nach a Prüfbericht zu Erdbebenrisiken verschiedener Energietechnologien, darunter Öl- und Gasförderung, Abwasserentsorgung, Geothermie und CCS, wurde vom National Research Council veröffentlicht. In diesem Bericht heißt es, dass CCS das Potenzial für ein erhebliches seismisches Risiko haben könnte, und fügte hinzu, dass keine ausreichenden Informationen vorliegen, um dieses Potenzial zu verstehen.
Das Papier von Zoback und Gorelick stellt fest, dass CCS, wenn es die Akkumulation von Treibhausgasen in der Atmosphäre signifikant beeinflussen soll, in der Lage sein muss, weltweit etwa 3,5 Milliarden Tonnen Kohlendioxid pro Jahr zu enthalten – eine Menge, die dem Volumen von fast 30 Milliarden Barrel Öl auf der Welt entspricht produziert jährlich.
Die vielversprechendsten Speicherbehälter werden als tiefe saline Aquifere bezeichnet – Gesteinsformationen ein bis drei Kilometer unter der Erde, unterhalb der Tiefe von Süßwasser-Aquiferen und unter einer undurchlässigen Gesteinsschicht, die als Deckgestein bezeichnet wird und als Abdichtung dient. Ein Modellieren lernen von MIT-Forschern, veröffentlicht Anfang dieses Jahres in PNAS, Schätzungen gehen davon aus, dass tiefe salzhaltige Grundwasserleiter in den Vereinigten Staaten mindestens ein Jahrhundert des von den Kohlekraftwerken des Landes produzierten Kohlendioxids aufnehmen könnten.
Diese Hypothese wurde jedoch nicht im großen Maßstab getestet, und Zoback bezweifelt, dass einige der Ziellagerstätten sicher so viel Kohlendioxid speichern könnten, wie angenommen. Selbst kleine Beben könnten Caprocks beschädigen, sagen Zoback und Gorelick. Dies würde die Integrität von Kohlendioxid-Lagerstätten gefährden und das Treibhausgas möglicherweise in die Atmosphäre entweichen lassen.
Ruben Juanes , einem Geowissenschaftler und Professor für Energiestudien am MIT, der den vorherigen Co-Autor geschrieben hat PNAS Studie über die Kohlendioxidspeicherkapazität in den Vereinigten Staaten, sagt, dass die Daten zu spärlich sind, um Zoback und Gorelicks umfassende Schlussfolgerung zu stützen.
Derzeit gibt es keine Modelle, die das Auftreten oder die Größe seismischer Ereignisse, die durch Flüssigkeitsinjektionen in den Untergrund verursacht werden, vorhersagen können, sagt Juanes. Und es gibt wenig Felderfahrung, um das Risiko von CCS zu untersuchen, da keine aktuellen Projekte in dem Umfang betrieben werden, der erforderlich ist, um die Kohlendioxidemissionen signifikant auszugleichen.
Außerdem, sagt Juanes, würde eine Beschädigung eines Deckgesteins nicht in allen Fällen dazu führen, dass Kohlendioxid entweicht. Er stellt beispielsweise fest, dass der Mount Simon Sandstone, ein potenzielles Endlager im Illinois Basin, neben dem primären unter mindestens zwei Decksteinen liegt.
Zoback und Gorelick sind sich einig, dass der Mount Simon Sandstone ein brauchbarer Kohlendioxidbehälter sein könnte. Aber sie sagen, es könnte gefährliche seismologische Folgen haben, wenn sich die Region zu stark auf diesen einen Standort verlässt.
Sie können Umstände finden, unter denen CCS durchgeführt werden kann, sagt Zoback. Es ist nur der enorme Umfang, der herausgefordert wird.