Behalten Sie den Überblick: Geologen untersuchen geologische Kohlenstoffspeicher

Peter Joseph: Social Pathology / Krankheitslehre der Gesellschaft (ZDAY 2010 NYC) [deutsche UT] (Juli 2019).

Anonim

Eine effektive Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoff ("CCS") in unterirdischen Lagerstätten ist eine Möglichkeit, ehrgeizige Klimaschutzziele zu erreichen, die von Ländern und internationalen Partnerschaften auf der ganzen Welt gefordert werden. Aber sind die aktuellen Technologien dafür verantwortlich, schwimmfähiges Kohlendioxid (CO 2) mindestens 10.000 Jahre sicher und sicher zu speichern - der Mindestzeitraum der meisten Abkommen?

Weltweit gibt es mehrere Pilotprojekte für CCS, bei dem CO 2 -Emissionen in unterirdischen Lagerstätten gesammelt und injiziert werden, aber das Hochskalieren und Demonstrieren des Prozesses auf lange Sicht ist ein Thema der aktiven Forschung.

"Die Natur kann einige Antworten geben", sagt der Geologe Jim Evans von der Utah State University, der zusammen mit USU Alum Elizabeth Petrie, derzeit von der Western State Colorado University, Studenten und Kollegen an einem internationalen Forschungsprojekt unter der Leitung der englischen Cambridge University und Shell Global teilnahm Lösungen, die darauf abzielen, geologische Formationen zu bewerten, die Kohlendioxidemissionen effektiv eindämmen können.

Das Team veröffentlichte die Ergebnisse in der Ausgabe von Nature Communications vom 28. Juli 2016. Die Teilnahme der USU-Forscher an der von Royal Dutch Shell finanzierten Studie wurde auch von einem Basic Energy Sciences Grant des US-Energieministeriums unterstützt.

"Die Speicherung von Kohlendioxid im Untergrund ist eine Herausforderung, denn CO 2 ist weniger dicht als Wasser, übt einen Aufwärtsdruck aus, korrodiert umliegende Gesteine ​​und entkommt", sagt Evans, Professor an der Geologischen Abteilung der USU. "Dennoch tritt eine natürliche Kohlendioxidspeicherung ein und mit der Studie machen wir uns auf die Suche nach den Eigenschaften von Bereichen, in denen eine sichere Lagerung möglich ist."

Seit einigen Jahren konzentriert sich die Forschung des Teams auf ein Gebiet im Südosten Utahs, wo laut Evans ein natürliches Labor existiert, um die langfristigen Wechselwirkungen zwischen CO 2, Wasser und Gesteinen zu untersuchen. In der Nähe einer Störung können die natürlichen und vom Menschen verursachten CO 2 -Emissionen von einer Minute bis zu 400.000 Jahren untersucht werden. Die vorliegende Arbeit untersucht das Ergebnis eines wissenschaftlichen Bohrlochs in der Carmel-Formation des Gebiets, einem Sandstein-Caprock etwa fünf Meilen südlich von Green River, Utah.

"Der Carmel Caprock weist Sandstein und feine Siltsteine ​​auf, die über einem natürlich mit Kohlendioxid beladenen Aquifer liegen", sagt Evans. "Unsere Mitarbeiter aus dem Oak Ridge National Laboratory in Tennessee und dem Jülicher Zentrum für Neutronenforschung in Deutschland analysierten die Lagerstättenflüssigkeiten aus dem Bohrloch sowie den kontinuierlichen Bohrkern und ermittelten mithilfe von Neutronenstreuung die Variationen in der Gesteinschemie."

Evans und Petrie halfen beim Entwurf der Koordinate für die Bohrungen und Studenten von USU nahmen an der Entkernung und Wasserprobennahme teil.

"Wasserproben wurden aus der Tiefe gewonnen, und diese Probenahme war schwierig", sagt Evans.

Shells Niko Kampman, der Hauptautor der Zeitung, verwendete ein Gerät, das in das Bohrloch gesenkt wurde, um das Wasser und das gelöste CO 2 aufzufangen und unter Druck zu halten, bis Proben in Laboratorien in Europa analysiert werden konnten.

"Das Bohren und Erproben von Gesteinen und Flüssigkeiten, während ein natürlicher Druck alles nach oben in das Loch treibt, ist sehr schwierig", sagt Evans. "Aber das Team war letztendlich erfolgreich."

Das Team verwendete dann Computer-Modellierung der Chemie, die in Wasser, Gas und Gestein gemessen wurde, um die Wirksamkeit des natürlich veränderten Kapriums beim Einfangen von Kohlendioxid zu bestimmen. Sie stellten fest, dass es eine Barriere-bildende Zone bildete, in der Mineralien sich auflösen, mit Kohlendioxid reagieren und die Poren ausfällen und verstopfen.

"Diese geochemischen Reaktionen finden auf der Nanoporenebene statt und bilden eine sehr dichte Versiegelung. Am Studienort wurde das Kohlendioxid viel länger als erwartet zurückgehalten", erklärt Evans. "Unsere Ergebnisse zeigen wichtige Erkenntnisse über die Machbarkeit der Speicherung von Kohlenstoff. Unsere Arbeit legt nahe, dass sich das CO 2 in natürlichen Systemen in Gesteinen sehr langsam bewegen kann und dass in einigen CCS-Szenarien effektive Dichtungen möglich sind."

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