Für Nullemissionen: CO2 wird zu Stein
Bei der Carbfix-Methode zur Kohlenstoffspeicherung wird CO2 durch Injektion in Rohgestein sicher und effizient zu stabilem Karbonatgestein umgewandelt. Aufbauend auf dieser Erfolgsgeschichte hat das EU-finanzierte Projekt Carbfix2 eine vollständige, wirtschaftlich sinnvolle Wertschöpfungskette für CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) entwickelt, die mit einem grenzübergreifenden Kohlenstofftransport durch Europa kombiniert wird.
Höhere Effizienz in der Abscheidung von CO2 und H2S
Carbfix2 will die CO2-Abscheidung im Geothermalkraftwerk Hellisheiði optimieren. Momentan kann die Carbfix-Technologie 33 % der CO2-Emissionen des Kraftwerks abscheiden, injizieren und mineralisieren, sowie 75 % der Schwefelwasserstoffemissionen (H2S). Die Technologie hat im Untergrund bereits eine schnelle mineralische Karbonisierung von CO2 und H2S gleichermaßen demonstriert. Projektkoordinatorin Edda Sif Pind Aradóttir erklärt: „Bisher haben wir über 65 000 Tonnen CO2 und 35 000 Tonnen H2S in den Untergrund injiziert, ohne dass die Leistung des Kraftwerks in Mitleidenschaft gezogen worden wäre. Wir haben praktisch belegt, dass ein dauerhafter Betrieb als leckagefreies Injektionssystem möglich ist.“ Das Projekt arbeitet zum einen an einer weiteren Steigerung der Abscheidungseffizienz von CO2 und H2S im nahegelegenen geothermischen Kraftwerk Nesjavellir. Zum anderen soll die Carbfix-Technologie in Hellisheiði im vollen Umfang eingesetzt werden und so im Normalbetrieb über 95 % der CO2- und H2S-Emissionen aus dem Kraftwerk abscheiden.
Skalierung und Expansion zu Lande und zu Wasser
„Aufbauend auf den Ergebnissen von Carbfix2 wollen wir 2022 ein Demonstrationsprojekt starten, bei dem CO2 und Meerwasser zusammen in eine Bastaltgesteinsformation in Island injiziert werden“, ergänzt Aradóttir. Dies liefert die nötigen Erfahrungswerte für einen küstennahen Einsatz. Dank der erfolgreichen Kombination der DAC-Technologie (direct air capture) von Climeworks und der geologischen CO2-Speicherung von Carbfix bei Hellisheiði wächst mit dem Bau der Anlage ORCA die gemeinsame Leistung von derzeit 50 auf dann 4 000 Tonnen im Jahr. Orca ist ein echter Meilenstein: die weltweit erste kommerzielle Anlage mit DAC und geologischer CO2-Speicherung. Die Inbetriebnahme ist für Sommer 2021 vorgesehen. Die Carbfix-Methode wurde vom Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen der Vereinten Nationen als alternative CCS-Methode anerkannt. Außerdem hat auch das isländische Parlament die CCS-Richtlinie der EU umgesetzt, in der geologische CO2-Speicherung von konventioneller Injektion von überkritischem oder gasförmigem CO2 in tiefliegende Grundwasserschichten abgegrenzt wird.
Grenzübergreifender Kohlenstofftransport und zentrale Speicherung
Momentan laufen die Vorbereitungen für das CODA-Terminal, eine zentrale Anlage in Island für grenzübergreifenden Kohlenstofftransport und Speicherung vor Ort. CO2, das bei Industriestandorten in Nordeuropa aufgefangen wurde, wird zum Terminal verschifft und dann vorübergehend in Tanks auf dem Festland gelagert. Anschließend wird das CO2 in ein Netz aus Injektionsbohrlöchern gepumpt, dort in Wasser gelöst und in frisches Basaltgrundgestein injiziert. Das CODA-Terminal soll 2025 in Betrieb gehen und bei voller Leistung im Jahr 2030 eine Kapazität von 3 Mt CO2 pro Jahr haben. Die CCS-Wertschöpfungskette von Carbfix in Hellisheiði kostet um die 20 EUR pro Tonne – weniger als die Hälfte des aktuellen Preises für Zertifikate auf dem Emissionshandelsmarkt der EU. „Wenn die Wertschöpfungskette auf andere Wirtschaftsbereiche übertragen wird, in denen die anfallenden Rauchgase weniger CO2 enthalten, sollten die Kosten zwar etwas steigen, aber sie sind trotzdem bereits jetzt in vielen Fällen durchaus eine Konkurrenz für Emissionshandelszertifikate“, so Aradóttir abschließend.
Schlüsselbegriffe
CarbFix2, Kohlendioxid (CO2), Kohlenstoff, Schwefelwasserstoff (H2S), CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS), Kohlenstoffemissionen, CODA Terminal
