Kurzbeschreibung
(Deutsch)
|
Carbon Capture and Storage (CCS) wird als Schlüsseltechnologie zur Eindämmung des CO2-Anstieges in der Atmosphäre resp. der Klimaerwärmung betrachtet. CCS through mineral carbonation erweitert die Anwendung der CO2-Speicherung und eröffnet neue CCS-Plays weltweit. Bei CCS through mineral carbonation wird CO2 in ein reaktives Gestein injiziert. Chemische Reaktionen führen zu einer Mineralisation und permanenten Bindung von CO2 im Gestein. In Island und in den USA wird diese Technologie in mafischen und ultramafischen Gesteinen erfolgreich getestet. In der Schweiz treten ultramafische und mafische Gesteine assoziiert mit methamorphen und magmatischen Gesteinen auf. Zudem gibt es in der Schweiz sedimentäre Ablagerungen, die reich an mafischen Mineralien sind. Mit dem vorliegenden Forschungsprojekt soll ein erstes Screening von CCS-Plays through mineral carbonation in Form einer Desktop-Studie für die Schweiz durchgeführt werden.
|
Kurzbeschreibung
(Englisch)
|
Carbon capture and storage (CCS) is regarded as a key technology to mitigate CO2 rise in the atmosphere and the consequences of global warming. CCS through mineral carbonation expands the application of CO2 storage and opens new CCS plays worldwide. In CCS through mineral carbonation, CO2 is injected into a reactive rock. Chemical reactions lead to mineralisation and permanent sequestration of CO2 in the rock. In Iceland and the USA, this technology is being successfully tested in mafic and ultramafic rocks. In Switzerland, ultramafic and mafic rocks occur associated with methamorphic and igneous rocks. In addition, there are sedimentary deposits in Switzerland that are rich in mafic minerals. The aim of this research project is to carry out an initial screening of CCS plays through mineral carbonation in Switzerland.
|
Kurzbeschreibung
(Französisch)
|
Le captage et le stockage du carbone (CSC) sont considérés comme une technologie clé pour endiguer l'augmentation du CO2 dans l'atmosphère ou le réchauffement climatique. Le CCS through mineral carbonation élargit l'application du stockage du CO2 et ouvre de nouveaux débouchés pour le CCS dans le monde entier. Le CCS through mineral carbonation consiste à injecter du CO2 dans une roche réactive. Des réactions chimiques entraînent une minéralisation et une fixation permanente du CO2 dans la roche. En Islande et aux États-Unis, cette technologie est testée avec succès dans des roches mafiques et ultramafiques. En Suisse, les roches ultramafiques et mafiques sont associées à des roches méthamorphiques et magmatiques. De plus, il existe en Suisse des dépôts sédimentaires riches en minéraux mafiques. Le présent projet de recherche doit permettre de réaliser un premier screening des plays CCS through mineral carbonation sous la forme d'une étude de bureau pour la Suisse.
|
Schlussbericht
(Deutsch)
|
Im Rahmen des Projekts CARBOSTORE-CH wurden im Auftrag des Bundesamtes für Energie (BFE) und mit finanzieller Unterstützung des Verbands der Betreiber Schweizerischer Abfallverwertungsanlagen (VBSA) die Anwendungsmöglichkeiten für die CO2-Mineralisation in geogenen Wirtgesteinsvorkommen in der Schweiz untersucht. Die Untersuchung umfasst die Identifikation von reaktiven Mineralien und daraus abgeleitet die Festlegung von potenziell reaktiven Wirtgesteinen in der Schweiz. Für die potenziell reaktiven Wirtgesteine wurde ein Screening (Verortung) auf der Basis des öffentlich zugänglichen Vektordatensatzes GeoKarten 500 der geologischen und tektonischen Karte der Schweiz im Massstab 1:500'000 durchgeführt.
Das Resultat dieser Untersuchung zeigt, dass in der Schweiz Wirtgesteinsvorkommen mit reaktiven Mineralien für die Karbonatisierung auftreten. Flächenmässig den grössten Anteil nehmen in der Schweiz metamorphe und plutonische Wirtgesteine (z.B. Peridotit, Serpentinit oder Amphibolit) ein, die in den Alpen und südlich davon auftreten. Als sedimentäre Wirtgesteine wurden die Taveyannaz-Sandsteine identifiziert, die mit dem Nordhelvetischen Flysch assoziiert sind. Die metamorphen und plutonischen Wirtgesteine weisen tendenziell höhere Anteile an reaktiven Mineralien (20 – 50 Gew.-%) und damit eine tendenziell höhere theoretische Speicherkapazität auf (tCO2 / tGestein ~ 0.2 – 0.5) als die sedimentären Wirtgesteine (15 – 20 Gew.-% resp. tCO2 / tGestein ~0.1 – 0.2). Ausgehend von den Untersuchungsresultaten und den derzeit zur Verfügung stehenden Verfahren zur CO2-Mineralisierung gehen wir davon aus, dass in der Schweiz die ex-situ Karbonatisierung von metamorphen und plutonischen Wirtgesteinen das höchste Potenzial aufweist. Die geologischen Voraussetzungen für die in-situ Karbonatisierung werden in der Schweiz als schwierig beurteilt und das Potenzial ist mit grossen Unsicherheiten behaftet.
Zugehörige Dokumente
|
Schlussbericht
(Englisch)
|
As part of the CARBOSTORE-CH project, the potential for CO2 mineralization of natural rock formations in Switzerland was investigated on behalf of the Swiss Federal Office of Energy (SFOE) and with the financial support of the Association of Operators of Swiss Waste Utilisation Plants (VBSA). The investigation includes the identification of reactive minerals and, derived from this, the definition of potentially reactive host rocks in Switzerland. For the potentially reactive host rocks, a screening was carried out based on the publicly available vector data set GeoKarten 500 of the geological and tectonic map of Switzerland at a scale of 1:500,000.
This study shows that host rock formations with reactive minerals for CO2 mineralization indeed occur in Switzerland. In terms of outcrop area, the most abundant reactive formations in Switzerland are metamorphic and plutonic rocks (e.g. peridotite, serpentinite or amphibolite) that occur in the Alps and to the south of the Alps. Also of interest are sedimentary sandstones belonging to the Taveyannaz formation within the North Helvetic Flysch. The metamorphic and plutonic host rocks tend to have higher proportions of reactive minerals (20 - 50 wt.%) and thus higher theoretical storage capacities (tCO2 / trock ~ 0.2 - 0.5) than the sedimentary host rocks (15 - 20 wt.% resp. tCO2 / trocks ~0.1 - 0.2). Based on the results of the investigations and the currently available methods for CO2 mineralization, we conclude that ex-situ carbonation of metamorphic and plutonic host rocks has the highest potential to permanently store CO2 in Switzerland. The geological conditions for in-situ carbonation are judged to be difficult in Switzerland and its potential is subject to great uncertainties.
|
Schlussbericht
(Französisch)
|
Dans le cadre du projet CARBOSTORE-CH, les possibilités d'application de la minéralisation du CO2 dans les gisements de roches d'accueil géogènes en Suisse ont été étudiées sur mandat de l'Office fédéral de l'énergie (OFEN) et avec le soutien financier de l'Association suisse des exploitants d'installations de traitement des déchets (ASED). L'étude comprend l'identification des minéraux réactifs et, à partir de là, la définition des roches d'accueil potentiellement réactives en Suisse. Pour les roches d'accueil potentiellement réactives, un screening (localisation) a été effectué sur la base du jeu de données vectorielles GeoKarten 500, accessible au public, de la carte géologique et tectonique de la Suisse à l'échelle 1:500'000.
Le résultat de cette étude montre qu'il existe en Suisse des gisements de roches d'accueil contenant des minéraux réactifs pour la carbonatation. En termes de surface, les roches d'accueil métamorphiques et plutoniques (p. ex. péridotite, serpentinite ou amphibolite), présentes dans les Alpes et au sud de celles-ci, représentent la plus grande part en Suisse. Les grès de Taveyannaz, associés au flysch de l'Helvétie du Nord, ont été identifiés comme des roches hôtes sédimentaires. Les roches hôtes métamorphiques et plutoniques ont tendance à présenter des proportions plus élevées de minéraux réactifs (20 - 50 % en poids) et donc une capacité de stockage théorique tendanciellement plus élevée (tCO2 / troches ~ 0,2 - 0,5) que les roches hôtes sédimentaires (15 - 20 % en poids, respectivement tCO2 / troches ~0,1 - 0,2). Sur la base des résultats de l'étude et des procédés actuellement disponibles pour la minéralisation du CO2, nous partons du principe qu'en Suisse, la carbonatation ex-situ des roches d'accueil métamorphiques et plutoniques présente le plus grand potentiel. Les conditions géologiques pour la carbonatation in-situ sont jugées difficiles en Suisse et le potentiel est entaché de grandes incertitudes.
|
