Klimawandel: Neues Projekt wandelt CO2 in Stein um

Die Lagerung von Kohlenstoffdioxid unter der Erde wurde lange als wesentlicher Ansatz zur Lösung des Klimaproblems gesehen. Das Problem: Die Lagerung ist kompliziert, und ein Unfall könnte katastrophale Folgen haben. In einem Projekt zeigt sich nun aber, dass die Umwandlung von CO2 zu Stein deutlich schneller geschieht als die bisher angenommene Zeitspanne, die zwischen mehreren Hundert und Tausend Jahren lag.

Kohlenstoffdioxid wird zu Stein

Die Idee, Kohlenstoffdioxid von Kraftwerken unter der Erde zu lagern statt es in die Atmosphäre zu leiten wird schon mehrere Jahre verfolgt. Problematisch ist das vor allem deshalb, weil die Gefahr besteht, dass das CO2 zurück an die Oberfläche gelangt. Ein größeres Leck könnte lokal betrachtet katastrophale Folgen haben, aber selbst ein Leck, bei dem mehr als 0,1 Prozent des gespeicherten CO2 pro Jahr wieder in die Atmosphäre gelangt würde das entsprechende Projekt unsinnig machen.

2012 hat ein Kraftwerk in Hengill in Island, 230 Tonnen CO2 gemischt mit Wasser und 18 Tonnen Schwefelwasserstoff in Schächte gepumpt, die zwischen 150 und 3000 Meter durch erstarrte Lave gebohrt wurden. Das Kohlenstoffdioxid wurde mit dem Isotop Carbon–14 vermengt, um es von dem CO2 in der Atmosphäre unterscheiden zu können. Seit dem Beginn des Projekts wurde die Injektion unter die Erde auf 4500 Tonnen CO2 pro Jahr gesteigert.

Eine aktuelle Untersuchung fand heraus, dass bereits nach zwei Jahren mehr als 95 Prozent des 2012 eingeleiteten CO2 in steinförmige Karbonate umgewandelt wurde. Bisher wurde angenommen, dass dieser Prozess mehrere Hundert bis Tausend Jahre dauern würde. Der Prozess findet scheinbar auch dann statt, wenn das CO2 mit hohen Konzentrationen Schwefelwasserstoff vermengt wurde.

Der Boden beschleunigt den Prozess

Experten schreiben die Beschleunigung des Prozesses dem Kalzium, Eisen und Magnesium in dem Basaltgestein, durch das die Schächte gebohrt wurden. Die Speicherung des CO2 als Feststoff anstelle von Gas eliminiert nahezu alle Risiken des Lagerungsprozesses, da die Lagerstätten sicher vor Erdbeben oder Gaslecks sind.

Bei dem Kraftwerk handelt es sich um ein geothermales Kraftwerk, das durch vulkanische Wärmeentwicklung angetrieben wird. Bei dem CO2 und Schwefelwasserstoff handelt es sich um vulkanische Gase, die mit dem Dampf entlassen werden, der die Turbinen des Kraftwerks antreibt. Das Kraftwerk gibt 36.000 Tonnen CO2 pro Jahr in die Atmosphäre ab, was etwa 5 Prozent der Menge ist, die ein gleich großes Kohlekraftwerk produzieren würde.

„In the future, we could think of using this for power plants in places where there’s a lot of basalt – and there are many such places, so Professor Martin Stute von der Columbia University. Etwa ein zehntel des kontinentalen Bodens sowie nahezu der komplette Boden der Ozeane besteht aus Basaltgestein. CO2 unter Wasser zu lagern wäre allerdings mit hohen Kosten verbunden.

Das Projekt ist nicht nur sicherer als andere Formen der CO2-Lagerung, sondern auch deutlich günstiger. Die Autoren der Studie berechneten, dass eine voll entwickelte Version des Systems den Preis für die Lagerung auf 30 US-Dollar pro Tonne drücken könnte, was deutlich günstiger ist als die durchschnittlich 130 Dollar anderer Projekte.

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