NETPEC

Negative Emissionen mittels photoelektrochemischer Methoden – Potentiale der geologischen Entsorgung

Identifizierung geologischer Einlagerungsräume für kohlenstoffreiche Produkte, die unter Nutzung photelektrochemischer Techniken (künstlicher Photosynthese), aus CO2 der Atmosphäre erstellt werden.

Projekt NETPEC

Fakten zum Projekt

Promotionsprojekt: Sarah Diekmeier +++ Laufzeit: 01.02.2022 bis 30.09.2025 +++ Projektfinanzierung: Bundesministerium für Forschung, Techoloie und Raumfahrt (BMFTR) Projektträger DLR

Hier geht es zur offiziellen Website des NETPEC Projekts

Im Rahmen des multidisziplinären Projektes NETPEC werden photoelektrochemische Ansätze für effiziente Technologien zur Entnahme von Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre entwickelt. Das daraus resultierende kohlenstoffreiche Produkt, ob nun flüssig oder fest, soll eine sichere Langzeitspeicherung ermöglichen. Somit kommt ein deutlich größeres Spektrum an geologischen Einlagerungsräumen zur Langzeitlagerung in Betracht, im Vergleich zu den bisherigen Ansätzen, CO2 direkt gasförmig bzw. in verflüssigter Form im Untergrund zu verbringen. Dafür ist es nötig, eine qualitative und quantitative Erfassung möglicher Einlagerungsszenarien zu untersuchen. Darauf aufbauend soll eine Erstabschätzung bezüglich der geomechanischen und geochemischen Wechselwirkungen zwischen Einlagerungsprodukt und geologischen Einlagerungsräumen erfolgen.

Nach der Bestimmung der Kriterien für eine Datenbank, in der qualitativ und quantitativ die Kennwerte potentieller geologischer Einlagerungsräume erfasst werden können, wird diese Datenbank für die Region Deutschland erstellt. Der Fokus dabei liegt vor allem auf bereits anthropogen genutzten geologischen Räumen, wie ehemaligen Reservoiren und Bergwerken von unter- aber auch übertägiger Nutzung. Darauf aufbauend werden generalisierte Einlagerungsszenarien in Abhängigkeit von dem Einlagerungsprodukt und den geologischen Formationen identifiziert. Um eine Erstabschätzung der geomechanischen Wechselwirkungen zwischen den Einlagerungsprodukten und den Einlagerungsräumen abzuschätzen, werden geomechanisch-nummerische Modelle erstellt, die verallgemeinert die Wechselwirkung der klassifizierten Einlagerungskonzepte in ihrem geologischen Rahmen mit dem Einlagerungsprodukt untersuchen. Ergänzt wird dies durch eine Erstabschätzung potentieller Lösungs- und Transportpfade auf der Basis hydrogeochemischer Modelle.

Aktuell bestehen drei mögliche Optionen als aus dem Prozess resultierendes Endprodukt: Graphit oder Oxalat in festem Zustand sowie Oxalsäure, welche in einem Lösungsmittel gelöst, in flüssiger Form vorliegt. Für diese drei Optionen ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten zur langfristig sicheren Endlagerung oder gar zur weiteren Nutzung.

Einlagerungsszenarien für die aus den photoelektrochemischen Ansätzen resultierenden Optionen von Einlagerungsprodukten.
Einlagerungsszenarien für die aus den photoelektrochemischen Ansätzen resultierenden Optionen von Einlagerungsprodukten.
  • Diekmeier, S., Reiter, K., Henk, A., & Friebe, C. (2024). Storage potentials for carbon-rich products in Germany – a database and outlook on final storage of products derived from negative emission technologies.Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-2024-489
  • Diekmeier, S., Reiter, K., Friebe, C. (2023): Storage potentials for artificial CO2 products in Germany. EGU General Assembly 2023. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu23-13953

Status Quo & Ausblick

Die qualitative und quantitative Bewertung potenzieller geologischer Speicherstätten in Deutschland ist abgeschlossen. Als nächstes beginnt die Bewertung möglicher Wechselwirkungen zwischen Endprodukt-Optionen und geologischen Lagerstätten.

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