Die EU-Klimaschutzmaßnahmen zielen darauf ab, dass die europäische Wirtschaft bis 2050 klimaneutral wird. Selbst die ehrgeizigsten Umwandlungsszenarien führen zu einer Situation, in der ein Teil des CO₂ abgeschieden und im Untergrund gespeichert werden muss (CCS), da einige Wirtschaftszweige weiterhin CO₂ produzieren werden. Die derzeitigen Speicherkapazitäten von 40 Mio. t/Jahr müssen wahrscheinlich auf 20 Giga t/Jahr aufgestockt werden. Für eine, den Regularien entsprechende, wirtschaftlich und klimatisch sinnvolle Einlagerung muss das in den Untergrund eingebrachte CO₂ mehrere tausend Jahre lang ohne potenzielle Leckagen gelagert werden. Bei konventionellem CCS (produzierende oder aufgegebene Gas- und Ölfelder oder saline Aquifere) bleibt das eingeleitete CO₂ jahrzehntelang mobil und ist daher anfällig für tektonische oder vom Menschen verursachte Störungen in der geologischen Formation, die zu Leckagen führen können. Die CO₂-Speicherung in Basaltkomplexen bietet eine alternative Lösung. Teststandorte wie Carbfix (Island) und Wallula (USA) haben bestätigt, dass das eingeleitete CO₂ fast sofort mit Wasser und dem vulkanischen Wirtsgestein reagiert. Diese Mineralisierung führt zu einer dauerhaften Speicherung von CO₂ in den Porenräumen des Speichergesteins. Carbfix-Tests haben gezeigt, dass mehr als 90 % des injizierten CO₂ innerhalb von zwei Jahren in Karbonate umgewandelt wurden. Konventionelles CCS, insbesondere in der Nähe von Siedlungen und Süßwasserreservoiren, stößt auf Akzeptanzprobleme und Nutzungskonflikte, weiterhin gibt kaum große landgebundene Basaltprovinzen in der Nähe der wichtigsten CO₂-Quellen. Offshore-Basaltkomplexe hingegen bieten schätzungsweise 40 Tt Volumen für die Kohlenstoffspeicherung weltweit. Offshore-CCS in Basaltkomplexen stellt eine überzeugende Alternative für die dauerhafte CO₂-Speicherung dar.

Der technologische Reifegrad (TRL) für einige der für die Offshore-Basaltspeicherung erforderlichen Technologien ist derzeit zu niedrig, um eine Entwicklung im industriellen Maßstab zu ermöglichen. PERBAS zielt darauf ab, detaillierte Lösungen für die Auswahl der Lagerstätte, den CO₂-Transport, die Injektion und die Überwachung bereitzustellen, um den Weg für die Kommerzialisierung der CO₂-Speicherung in Offshore-Basaltkomplexen zu ebnen. PERBAS wird die Machbarkeit der überkritischen CO₂-Injektion unter Verwendung von Wasser im Porenraum untersuchen, um zu vermeiden, dass für eine Tonne CO₂ 20 Tonnen Wasser injiziert werden müssen. Dies hätte den zusätzlichen Vorteil, dass überkritisches CO₂ im Untergrund mit einem Anteil von freien Gas verbunden wäre, das die Anwendung geophysikalischer Fernerkundung zur Überwachung ermöglicht, wodurch sich die Anzahl der erforderlichen Überwachungsbohrungen verringern würde. Auswahl, Beschreibung und Betrieb von Basaltlagerstätten, die große Mengen CO₂ speichern können, erfordern die Anpassung von Modellierungs- und Verarbeitungssoftware, um entsprechende Datensätze wirtschaftlich zu verarbeiten. PERBAS wird neue 3D-Modellierungsansätze entwickeln, um vulkanische Fazies mit allen (physikalischen, chemischen, strukturellen) Parametern zu beschreiben. Gesteinsphysikalische Modelle werden zur Durchführung von Experimenten zur Untersuchung von Mineralauflösung, Ausfällung und Fließgeschwindigkeiten verwendet, um digitale Formulierungen für die Abhängigkeiten physikalischer Eigenschaften der Lagerstätte abzuleiten. Dies wird in die Modellbildung und die Inversionscodes mit den Merkmalen potenzieller vulkanischer Fazies ausstatten. Die Berechnung synthetischer Daten wird sich auf diese Beziehungen stützen und die Interpretation und automatische Identifizierung potenzieller vulkanischer Fazies in beispielhaften Datenbanken vom nordwesteuropäischen und indischen Rand leiten. Die geophysikalische Fernerkundung wird die Zahl der Überwachungsbohrungen verringern und die Kosten für die CO₂-Speicherung in Basalten senken. Gemeinsame seismische und elektromagnetische Untersuchungen erheben unabhängige physikalische Parameter, die gemeinsam invertiert werden (JI), um die innere Struktur der Basaltlagerstätten zu bestimmen. Synthetische Daten aus dem verbesserten vulkanischen Erdmodell und Parameterbeziehungen aus der Gesteinsphysik werden in einer zielgerichteten Inversion des gesamten seismischen Wellenfeldes (FWI) und JI ausgewertet. Die Rekonstruktion synthetischer Modelle und die Analyse spezieller hoch auflösender Felddaten aus Mittelnorwegen und Indien werden Aufschluss über die Auflösungsgrenzen der geophysikalischen Fernerkundung beim Betrieb einer überkritischen CO₂-Lagerstätte geben.

Beispiele für die Klassifizierung von Vulkanfazies werden Anhaltspunkte für die Auswahl der besten Offshore-CO₂-Speicherstätten in Basaltprovinzen liefern. Empfehlungen, die auf einer Zusammenfassung der Untersuchungen beruhen, werden zu einem Best-Practice-Leitfaden für die Standortbeurteilung bis hin zu Injektions- und Überwachungsstrategien führen. PERBAS wird die TRL für die entscheidenden technologischen Lücken erhöhen, die derzeit die Anwendung von CCS in Basaltformationen verhindern.

- Volcanic Basin Energy Research AS, NO -  https://vber.no

- TEEC GmbH, DE - https://teec.de

- Institute for Energy Technology, NO - https://ife.no/en/front-page/

- UiT The Arctic University of Norway - https://sa.uit.no/startsida

- Lawrence Berkely National Laboratory, US - https://www.lbl.gov

- Colorado School of Mines, US - https://www.mines.edu

- National Geophysical Research Institute, IN - https://www.ngri.res.in/index.php

- Indian Institute of Technology Roorkee, IN - https://www.iitr.ac.in

- Indian Institute of Science Education and Research Bhopal, IN -  https://www.iiserb.ac.in

http://www.act-ccs.eu