PERBAS – Dauerhafte Speicherung von CO2 in gigatonnen Volumina in Basaltkomplexen an kontinentalen Rändern

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Die EU-Klimaschutzmaßnahmen zielen darauf ab, dass die europäische Wirtschaft bis 2050 klimaneutral wird und ein fortschreiten des Klimawandel verhindert. Um diese Wandlung unserer Gesellschaft dauerhaft zu stabilisieren ist es neben einer zukünftigen Vermeidung von CO2 Emissionen bereits heute notwendig große Mengen CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre zu entnehmen. Die notwendigen Speicherkapazitäten von 40 Mio. t/Jahr müssen wahrscheinlich auf 20 Giga t/Jahr aufgestockt werden und können nur in weltweiten gemeinschaftlichen Anstrengungen durch eine geologische Speicherung von CO2 erreicht werden. Nach einer Umstellung der Gesellschaft werden einige wenige Technologien (Zement, Müllverbrennung, etc.) weiterhin nicht ohne CO2 Emissionen auskommen. Langfristig kann CCS nur für diese geringen Restbestände eine dauerhafte Speicherung bieten.

Für eine wirtschaftlich und klimatisch sinnvolle Einlagerung muss das CO2 mehrere tausend Jahre lang ohne potenzielle Leckagen gelagert werden. Bei konventionellem CCS 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 lagert den Kohlenstoff dauerhaft als Feststoff (Karbonat) in den Porenräumen des Speichergesteins ein, wobei mehr als 90 % des injizierten CO2 innerhalb von zwei Jahren umgewandelt wurden. Flutbasalte an Kontinentalrändern bieten schätzungsweise 40 Tt Volumen für die Kohlenstoffspeicherung weltweit. Offshore-CCS in solchen Basaltkomplexen stellt eine überzeugende Alternative dar. Mögliche Lagerstätten liegen abseits anderer Nutzungsinteressen wie Windkraft, Fischerei und Schifffahrtswegen. Mögliche Lagerstätten haben keine Verbindung zu Grundwasserspeichern und finden sich fernab von Siedlungsräumen.

PERBAS untersucht solche Flutbasalte an Beispielen in Norwegen (Vøring Plateau) und Indien (Deccan Traps) um Empfehlungen für die Klassifizierung von Flutbasalten, die Charakterisierung von Speicherstätten und die Überwachung nach einer CO2 Einleitung zu geben.

Fact Sheet

CO2 in Flutbasalten unter dem Meer speichern: Optionen im Milliarden-Tonnen-Maßstab

Die Menschheit wird in naher Zukunft viele Millionen Tonnen Kohlendioxid (CO2) pro Jahr aus der Atmosphäre entnehmen und sicher im Untergrund einlagern müssen. Als große Lagerstätte bieten sich weitläufige Lavagesteinsformationen im Meeresboden an, sogenannte Flutbasalte. Forschende des GEOMAR und ihre internationalen Partner untersuchen mit neuen Mess- und Modellierungsmethoden, wie viel CO2 sich in diesen Gesteinsschichten speichern ließe und wie schnell das Treibhausgas dort in festes Karbonatgestein umgewandelt würde. So wäre es für Jahrtausende klimasicher eingelagert.

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Publikationen der Projektpartner

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Papers

Abdelmalak, M.M., Rossetti, L.M., Millett, J.M., Planke, S., 2025. Breakup Magmatism in the South Atlantic: Mechanisms and Implications. Earth-Science Reviews, 264

Niyogi, A., Mallik, J.,Tiwari, B., Ghosh, S., Laha, P. 2024. Evaluation of the Deccan Dykes as Potential CO2 Sink. Geochemistry, Geophysics, Geosystems (in review).

Vedanti N., and Tripathi, P., 2024, Chlorophaeite-linked low velocity and high seismic attenuation in Deccan LIP basalts and scope for CO2 sequestration, Frontiers in Earth Science – Solid Earth Geophysics (in review). 

Tiwari, B., Mallik, J., Niyogi, A., Laha, P., Ghosh, S., Vedanti, N., 2024. Relooking into the Deccan Trap, India, as a potential CO2 sink (in review). 

Vedanti N., and Tripathi, P., 2024, Chlorophaeite-linked low velocity and high seismic attenuation in Deccan LIP basalts and scope for CO2 sequestration, The Leading Edge (in review). 

Rosenqvist, M.P., Millett, J.M., Planke, S., Johannesen, R.M., Passey, S.R., Sørensen, E.V., Vosgerau, H. and Jamtveit, B., 2024. The architecture of basalt reservoirs in the North Atlantic Igneous Province with implications for basalt carbon sequestration. Geological Society, London, Special Publications, 547(1), pp. SP547-2023.

Millett, J. M., Rossetti, L., Bischoff, A., Rossetti, M., Rosenquist, M.P., Avseth, P., Hole, M.J., Pierdominici, S., Healy, D., Jerram, D.A., and Planke, S. (2024). "Lava flow-hosted reservoirs: a review." Geological Society, London, Special Publications.

 

Vorträge

Millett, J., Planke, S., Berndt, C., Zarikian, C.A., Betlem, P., Rosenqvist, M., Manton, B., Jolley, D., Pierdominici, S., Buenz, S. and Myklebust, R., 2023. Assessing the potential for permanent carbon storage in volcano-sedimentary sequences offshore mid-Norway: initial results from IODP Expedition 396

Planke, S., Millett, J.M., Manton, B., Jerram, D.A., Rossetti, L., and Myklebust, R., 2023. Exploring Brazilian Volcanic Basins for Hydrocarbons and Permanent Carbon Storage. AAPG Latin America & Caribbean Conference on The Importance of Exploration and Production in the Energy Transition, Rio de Janeiro, Brazil, 9-10.05.2023.

Planke, S., Lebedeva-Ivanova, N., Bünz, S., Binde, C., Berndt, C., Faleide, J.I., Huismans, R., Zastrozhnov, D., Manton, B., Stokke, H. and Betlem, P., 2023. High-resolution core-log-seismic integration and igneous seismic geomorphology of IODP Expedition.

Planke, S., 2023. The nature of SDRs constrained by high-resolution 3D seismic and IODP X396 borehole data on the mid-Norwegian volcanic margin. Rift and Rifted Margins Online Seminar, 64. Seaward dipping reflectors | 4th December (2023)

Millett, J., 2023. Reservoir properties and CO2 storage potential of volcanic margin sequences: insights from IODP drilling mid-Norway SDRS. Rift and Rifted Margins Online Seminar, 64. Seaward dipping reflectors | 4th December (2023)