Könnte das Begraben von CO2 die Energieerzeugung verbessern?

Kohlenstoffabscheidung und -speicherung

Seit Jahren wird über die Möglichkeit von sauberer Kohle und Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) gesprochen. Bisher beschränkten sich Beispiele aus der Praxis für CCS jedoch nur auf wenige Pilotprojekte. Das Problem ist, dass es extrem teuer ist und angesichts der Tatsache, dass eine Steuer auf Kohlenstoff politisch nicht umsetzbar erscheint, für Kraftwerksbetreiber nur ein geringer Anreiz besteht, in die Reduzierung ihrer Emissionen und die Vergrabung unter Tage zu investieren. Einige Forscher untersuchen jedoch eine interessante Prämisse.

Was wäre, wenn wir die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung nutzen könnten, um unsere Produktion sauberer geothermischer Energie zu verbessern??

Erdwärmekapazität radikal erhöhen

Eine Gruppe von Forschern der University of Minnesota, des Lawrence Livermore National Laboratory und der Ohio State University ist der Ansicht, dass sie durch die Nutzung der CO2-Emissionen bestehender Kohle- oder Zementfabriken die Menge an Energie, die aus geothermischen Quellen erzeugt wird, um den Faktor 10 oder mehr steigern können Weitere Informationen finden Sie unter EnergyPathways.org und Renewable Energy World.

Herkömmliche geothermische Anlagen nutzen Wasser, um Wärme unter der Erdoberfläche zu gewinnen und sie in Elektrizität umzuwandeln, ohne CO2 zu emittieren. Sie benötigen jedoch Strom, um ihre Pumpen am Laufen zu halten. Durch Ersetzen eines Teils des Wassers durch CO2, das leichter fließt als Wasser (und bei Erwärmung durch einen als Thermosiphoning bezeichneten Prozess auf natürliche Weise an die Oberfläche gelangt), könnte die Anlage den Bedarf an laufenden Pumpen verringern oder beseitigen. CO2 überträgt die Wärme auch effektiver, da es sich beim Erhitzen stärker ausdehnt – was bedeutet, dass mehr Energie aus demselben Brunnen erzeugt werden kann.

Hier ist eine Videoerklärung, wie das Konzept funktioniert:

Die Kohlenstoffbindung wirtschaftlich nutzbar machen?

Da dieses System zu einer spürbaren Steigerung der Energieerzeugung (und damit der Einnahmen) führen würde, macht es die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung wirtschaftlicher. Und weil es die Kapazität von Geothermie-Bohrlöchern erhöht, werden auch die Standorte, an denen Geothermie-Kraftwerke an vielen Standorten im Westen der USA wirtschaftlich realisierbar sind, erheblich vergrößert.

In Computersimulationen erzeugte ein 10 Meilen breites System konzentrischer Ringe horizontaler Bohrlöcher, die sich etwa drei Meilen unter der Erde befinden, bis zu einem halben Gigawatt Strom – eine Menge, die mit einem mittelgroßen Kohlekraftwerk vergleichbar ist – und mehr mehr als das Zehnfache der 38 Megawatt, die die durchschnittliche Geothermie-Anlage in den USA erzeugt. Die Simulationen zeigten auch, dass eine Anlage dieser Bauart bis zu 15 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr binden könnte, was in etwa der Menge entspricht, die drei mittelgroße Kohlekraftwerke in dieser Zeit produzierten.

Helfen Sie erneuerbaren Energien, die Lichter an zu halten

Als ob diese Vorteile nicht genug wären, behaupten Forscher auch, dass das System dazu beitragen könnte, erneuerbare Energien effektiver zu machen. Während Wind und Sonne kein CO2 produzieren, ist ihr Hauptnachteil die Variabilität – wenn die Sonne nicht scheint, produziert die Sonne nicht. Wenn der Wind nicht weht, hören die Turbinen auf zu erzeugen. Da eine mit CO2 gespeiste Erdwärmeanlage die Wärme bis zum Bedarf unter Tage speichern kann, können einige Produktionsausfälle ausgeglichen werden. Eine solche Anlage könnte auch Überschüsse an windigen oder sonnigen Tagen nutzen, um CO2 in seine flüssige Form zu komprimieren.

Es klingt alles ein bisschen zu schön, um wahr zu sein, und einigen Befürwortern erneuerbarer Energien zufolge ist es das auch. Einige Kommentatoren von Renewable Energy World sind der Ansicht, dass CCS nur ein Trick ist, um die Umwelt weiter zu verschmutzen:

So wie der Arzt eines Patienten im Endstadium verzweifelt nach einer Heilung sucht, haben diese überbezahlten Träumer die gleiche Einstellung und die gleichen Ziele wie sie auch nach Mitteln suchen, um den gegenwärtigen Wahnsinn, der ausschließlich mit endlichen fossilen Brennstoffen befeuert wird, aufrechtzuerhalten Laufen, bis sie endlich herausfinden, was das Wort endlich bedeutet.

Erleichterung des Übergangs in eine kohlenstoffarme Zukunft

Andere, auch ich, sind etwas hoffnungsvoller. Angesichts der enormen Herausforderung des Übergangs zu einer 100-prozentigen CO2-armen Zukunft können wir es uns nicht leisten, Karten auf dem Tisch zu lassen. Das erhebliche öffentliche und private Kapital, das in Infrastrukturen auf der Basis fossiler Brennstoffe investiert wird, wird voraussichtlich nicht in naher Zukunft verfügbar sein. Daher sollte die Suche nach Möglichkeiten zur Schadensminderung oberste Priorität haben. Wenn diese Abschwächung die Rentabilität sauberer Energie steigern kann, bin ich für alles.

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