Kohlenstoff „abfangen“, um dem grünen Planeten zu dienen

Die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung ist eine Technologie, die dazu beiträgt, die CO2-Emissionen zu reduzieren und somit den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur im Vergleich zur vorindustriellen Zeit auf unter 1,5 Grad Celsius zu begrenzen.

Schematische Darstellung der CCS-Technologie zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung. (Quelle: IEA)

Kraftwerke und Fabriken weltweit tragen maßgeblich zu den CO2-Emissionen bei und führen so zur globalen Erwärmung.

Wissenschaftler untersuchen die Möglichkeit, CO₂ mithilfe der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) aufzufangen, bevor es in die Atmosphäre gelangt. CCS ist das Verfahren, bei dem die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehenden Gase aufgefangen, das CO₂ von anderen Gasen getrennt und gespeichert wird.

Die Bedeutung der CCS-Technologie wird im Bericht der Internationalen Energieagentur (IEA) zum Ziel der Netto-Null-CO2-Emissionen bis 2050 erwähnt.

Die IEA schätzt, dass zur Reduzierung der Netto-CO₂-Emissionen auf null bis 2050 jährlich etwa 7,6 Milliarden Tonnen CO₂ abgeschieden werden müssen. Davon müssen 95 % dauerhaft geologisch gespeichert werden, während 5 % zur Herstellung synthetischer Materialien oder anderer Produkte verwendet werden. Derzeit beträgt die weltweit gespeicherte CO₂-Menge lediglich etwa 43 Millionen Tonnen pro Jahr.

Japan und China führen

Japan zählt zu den führenden Ländern bei der Implementierung der CCS-Technologie. Das CCS-Projekt Tomakomai wird seit 2012 im Land der Kirschblüten in der Stadt Tomakomai von der Japan CCS Co., Ltd. (JCCS) durchgeführt.

Projektumsetzungsort – Stadt Tomakomai, die hauptsächlich von Industrie, Fischerei, Papierproduktion und Erdölindustrie geprägt ist.

In der Pilotphase erreichte das Projekt sein Ziel, 0,3 Millionen Tonnen CO₂ abzuscheiden und dauerhaft in geologischen Schichten am Meeresboden zu speichern. Das Projekt wird weiter ausgebaut, um ab 2030 für die großflächige CO₂-Speicherung bereit zu sein.

Am 2. Juni gab die China Energy Investment Corporation (China Energy) die Inbetriebnahme der größten CO₂-Abscheidungs-, -Nutzungs- und -Speicherungsanlage Asiens in einem Kohlekraftwerk in der Provinz Jiangsu bekannt. Laut China Energy verfügt die Anlage, die an das Kohlekraftwerk Taizhou angeschlossen ist, über eine Kapazität von 500.000 Tonnen CO₂ pro Jahr.

Während des Probebetriebs des Projekts zeigte das CCUS-System eine gute Leistung und hohe Sicherheitsstandards. Die Kennzahlen für Energieeffizienz und Produktqualität entsprachen den ursprünglichen Planungsvorgaben oder übertrafen diese sogar, betonte Herr Ji Mingbin, Präsident der China Energy Jiangsu Branch.

Herr Ji Mingbin gab bekannt, dass sowohl das emittierte als auch das aufgefangene CO2 genutzt werden können, da China Energy Verträge mit acht Unternehmen abgeschlossen hat. Das aufgefangene CO2 kann zur Herstellung von Trockeneis und Schutzgas für Schweißarbeiten verwendet werden.

Diese Projekte sind Teil der Bemühungen Chinas, sein Ziel der Klimaneutralität bis 2060 zu erreichen.

Perspektiven in Vietnam

In Vietnam hat die CCS-Technologie in letzter Zeit große Aufmerksamkeit vonseiten der politischen Entscheidungsträger erfahren, insbesondere nach Vietnams Verpflichtung zu Netto-Null-Emissionen bis 2050 und der Unterstützung der „Globalen Erklärung zum Übergang von Kohle zu sauberer Elektrizität“ auf der 26. Konferenz der Vertragsparteien des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (COP26) im Jahr 2021.

Die CCS-Technologie wird in vielen wichtigen Dokumenten und Richtlinien der vietnamesischen Regierung erwähnt. In dem Beschluss zur Genehmigung der Nationalen Strategie zum Klimawandel für den Zeitraum bis 2050 (Nr. 896/QD-TTg vom 26. Juli 2022) heißt es: „CCS-Technologie für fossile Kraftwerke und industrielle Produktionsanlagen erforschen und anwenden“.

Am 28. Juni veranstalteten das Vietnam Petroleum Institute (VPI) und Smart Geophysics Solutions JSC (SGS) gemeinsam eine internationale wissenschaftliche Konferenz zum Thema „Experiment und Simulation der Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung“ (CCUS-Experiment und -Modellierung).

Laut Dr. Pham Huy Giao, Direktor des SGS, steckt die Anwendung von CCUS zur Erreichung des Ziels der CO₂-Reduzierung auf null noch in den Kinderschuhen, insbesondere in Entwicklungsländern wie Vietnam. „Die CCUS-Forschung muss in einen umfassenden Fahrplan eingebettet werden. Die erste Aufgabe besteht darin, einen CCUS-Forschungsprozess im Labor zu entwickeln und den Transport und die Speicherung von CO₂ unter der Erde zu simulieren“, sagte er.

Frühere Studien zu CCS liefern eine erste Einschätzung der Machbarkeit des CCS-Einsatzes, insbesondere zur Steigerung der Erdölförderung. Im Jahr 2011 führte Vietnam als erstes Land in Südostasien erfolgreich ein Projekt zur Steigerung der Erdölförderung mittels CO₂ im Rang-Dong-Feld im Meeresgebiet Ba Ria-Vung Tau durch.

Mit dem Ziel, bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen, erkennt Vietnam die Bedeutung von CCUS für die Reduzierung von Treibhausgasemissionen an, wie sie in der Nationalen Strategie zum Klimawandel bis 2050 dargelegt ist.

Laut Dr. Nguyen Minh Quy, stellvertretender Direktor des VPI, zeigen die Ergebnisse der jüngsten Forschung des VPI zu CO2-Quellen und potenziellen CO2-Speicherorten die Möglichkeit auf, eine vollständige CCUS-Kette zu entwickeln, die die Phasen der CO2-Abscheidung, des Transports, der Nutzung und der Speicherung umfasst.

Konkret prognostiziert VPI, dass die CO2-Emissionen bis 2030 um 6 % reduziert werden, indem CO2 in andere Substanzen (Harnstoff, Methanol, Ethanol usw.) umgewandelt wird.

Forschungen von Dr. Phung Quoc Huy vom Asia-Pacific Energy Research Center zeigen, dass die CO₂-Speicherkapazität einiger Kohleflöze in der Region Quang Ninh zwischen 12 m³ CO₂ pro Tonne Kohle und 22 m³ CO₂ pro Tonne Kohle liegt. Vietnam könnte daher regionale CO₂-Speicherbereiche errichten und diese gruppieren, um die Bau- und Transportkosten zu minimieren.

Bei Kohlekraftwerken im Süden wird das CO2 direkt in den Kraftwerken abgeschieden, über Pipelines oder Tanker transportiert und in erschöpfte Offshore-Ölreservoirs gepumpt.

Bei den Kohlekraftwerken im Norden wird CO2 abgeschieden und über Pipelines oder Tanker transportiert, in tiefe, nicht abbaubare Kohleflöze in den Regionen Quang Ninh und Thai Nguyen gepumpt und dort gespeichert.

„Die staatlichen Verwaltungsbehörden müssen spezialisierte Forschungsinstitute beauftragen, diese Technologie an verschiedenen CO2-Speicherorten (erschöpfte Öl- und Gaslagerstätten, nicht förderbare Kohleflöze, tiefe Salzwasserschichten usw.) zu testen. Anschließend sollte die Fähigkeit zur Speicherung und zur Kontrolle von CO2-Leckagen aus den Speichergebieten bewertet werden“, schlug Herr Huy vor.

Obwohl die CCS-Technologie als Lösung angesehen wird, warnen viele Länder davor, dass diese Technologie die Notwendigkeit einer drastischen Reduzierung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe und einer Begrenzung ihrer Nutzung nicht ersetzen kann.

Dies ist auch die Warnung, die die Europäische Union (EU) und 17 Länder am 14. Juli ausgesprochen haben, und unterstrichen, dass Emissionsminderungstechnologien einschließlich CCS als Grundlage für die Beendigung der Nutzung fossiler Brennstoffe betrachtet werden müssen.

Es gibt keine Patentlösung für die Bekämpfung des Klimawandels. Daher wird die CCS-Technologie neben der Beschleunigung der Entwicklung erneuerbarer Energien Teil eines Gesamtkonzepts zur Reduzierung der Emissionen auf globaler Ebene sein.

Quelle: https://baoquocte.vn/giai-phap-cho-bien-doi-khi-hau-bat-carbon-phuc-vu-hanh-tinh-xanh-250382.html