CO2ISO-LABEL: Kohlen- und Sauerstoffisotope unter extremen Bedingungen - Laboruntersuchungen für die Kohlendioxidspeicherung
Zurück zur ListeCO2ISO-LABEL
CO2ISO-LABEL: Kohlen- und Sauerstoffisotope unter extremen Bedingungen - Laboruntersuchungen für die Kohlendioxidspeicherung
01.09.2011 bis 31.12.2014
Prof. Dr. Johannes Barth
Universität Erlangen-Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern (Angewandte Geologie)
Schlossgarten 5
91054 Erlangen
Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN
Die Nutzung des unterirdischen Raumes zur Kohlendioxidspeicherung
Im Rahmen des Projekts CO2ISO-LABEL soll der Einsatz stabiler Isotope für das Monitoring von Kohlendioxidspeichern erprobt werden. Es ist geplant, durch die Bestimmung der Isotopenverhältnisse von Kohlenstoff (ausgedrückt als δ13C) und Sauerstoff (ausgedrückt als δ18O) die Ausbreitung von Kohlendioxid und des im Porenwasser gelösten anorganischen Kohlenstoffs (Dissolved Inorganic Carbon, DIC) zu verfolgen und zu quantifizieren. Hierfür sind umfangreiche Laborexperimente vorgesehen, um die wesentlichen kinetischen Faktoren und Gleichgewichtsreaktionen zu ermitteln, die bei der Wechselwirkung zwischen Gas, Wasser und Gestein unter Reservoirbedingungen auftreten. Weiterhin sind Untersuchungen zum Sauerstoffaustausch zwischen Kohlendioxid und Porenwassermolekülen beabsichtigt, um einen von Kohlenstoffisotopen unabhängigen Indikator zu entwickeln. Da stabile Isotope außerdem verschiedene Transport- und Reaktionsprozesse anzeigen, soll geprüft werden, ob sich diese zur Quantifizierung geochemischer Prozesse im Reservoir und in den Deckschichten eignen.
Mit den im Projekt geplanten Experimenten wird der Einfluss von Temperatur, Druck und Fluidzusammensetzung auf die Isotopenfraktionierung untersucht. Ein besonderes Augenmerk ist dabei auf mögliche Gewichtsreaktionen gerichtet. Weiterhin sollen Effekte der Karbonat- und Silikatlösung auf die Isotopensignale des DIC quantifiziert werden. Außerdem ist beabsichtigt, die Auswirkungen verschiedener Probenahmetechniken auf die Isotopenverhältnisse zu evaluieren und die Untersuchungsergebnisse in numerische Reservoirsimulationen zu integrieren.
Das Vorhaben soll in enger Zusammenarbeit mit der Universität Calgary (Kanada) stattfinden. Das dortige Department für Geowissenschaften (Applied Geochemistry Group) ist, wie das GeoZentrum Nordbayern der Universität Erlangen-Nürnberg, auf Isotopenanalysen spezialisiert. Die Expertise der beteiligten Wissenschaftler und die experimentelle Ausstattung ergänzen sich für das geplante Projekt in idealer Weise. Die Ergebnisse sollen in gemeinsamen Publikationen veröffentlicht werden.