Dissertation (Metadaten)
Titel (original):Hydrogeochemische Modellierung der CO2-Speicherung und -Leckage in geologischen Formationen - Unsicherheiten verursacht durch thermodynamische Datenbanken und numerische Codes
(übersetzt):Hydrogeochemical modelling of CO2 storage and leakage in geological formations - Uncertainties caused by thermodynamic databases and numerical codes
 
Autor:Christoph Haase
 
URN:NBN:urn:nbn:de:gbv:8-diss-187141
 
Fakultät:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
DDC Sachgebiet:500 Naturwissenschaften
 
Datum der mdl. Prüfung:23.03.2016
 
Referent(in):PD Dr. Markus Ebert
Korreferent(en) Korreferentin:Prof. Dr. Romain Bousquet
 
Beschreibung (original):Die geologische CO2-Speicherung kann dazu beitragen Emissionen von u.a. Kohlekraftwerken zu reduzieren und dabei langfristig CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen. Dabei wird CO2 von Kraftwerksabgasen abgeschieden und in tiefe geologische Formationen injiziert (CCS, Carbon Capture and Storage). CO2 kann in verschiedenartigen Reservoiren gespeichert werden, wofür sich ausgebeutete Erdöl- und Erdgasfelder, Kohleflöze und saline Aquifere eignen. Von diesen Reservoirtypen haben die salinen Aquifere die größte CO2-Speicherkapazität. Ab einer Tiefe von ca. 800 m ist die CO2-Speicherkapazität maximal, da CO2 in dieser Tiefe annähernd die höchste Dichte aufweist. Von den salinen Aquiferen sind überwiegend permeable Sandsteinformationen geeignet, die im Rotliegend, Buntsandstein oder Keuper auftreten. Diese permeablen Formationen müssen von undurchlässigen Schichten überlagert werden, um einen CO2-Aufstieg in oberflächennahe Grundwasserleiter oder in die Atmosphäre zu verhindern (»structural trapping«). In der Speicherformation löst sich das injizierte CO2 partiell im Formationswasser (»hydrodynamic trapping«) und wird durch Ausfällungsreaktionen in kohlenstoffhaltigen Mineralphasen festgelegt (»mineral trapping«).
 
(übersetzt):Geologic CO2 storage is a possibility to reduce CO2 emissions into the atmosphere. CO2 can be captured at power plants and can be stored in different reservoir types, among which the saline aquifers have the largest estimated storage capacity. The storage is efficient in depth larger than 800 m, because the density of CO2 is very high at the prevailing temperature and pressure conditions. Therefore, at these depth the storage capacity with respect to CO2 is largest. The formations suitable for CO2 storage are permeable sandstones, which are overlain by impermeable layers, i. e. fine­­-grained rocks (mudstones or siltstones, saltrocks). The impermeable layers can prevent CO2 from migrating into formations overlaying the storage formation (»structural trapping«) and into protected potable aquifers near the surface acidifying the groundwater, which are the major risks of CO2 storage. In the storage formation CO2 dissolves in the formation water (»hydrodynamic trapping«) and through mineral reactions the CO2 can be trapped in carbon bearing mineral (»mineral trapping«).
 
Schlagworte:CO2-Speicherung, Modellierung, Codes, Datenbanken, Thermodynamik, CO2, Geochemie
CO2-Storage, Modelling, Codes, Databases, Thermodynamics, CO2, Geochemistry
 
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