Kohlendioxidabscheidung auf natürliche Weise

CO2-ABSCHEIDUNG AUF NATÜRLICHE WEISE

Forschungsarbeiten im Nickel West Mount Keith-Nickelbergwerk von BHP zeigen, dass der Abraum eines Jahres derzeit ca. 40 000 Tonnen CO2 abscheidet. Potenziell können aber 4 Millionen Tonnen abgeschieden werden. Viele Unternehmen haben öffentlich angekündigt, bis oder vor 2050 CO2-neutral zu werden, was für viele von ihnen eine beachtliche Herausforderung darstellen dürfte. Eine Möglichkeit, eine neutrale CO2-Bilanz zu erzielen, besteht in der Abscheidung von Kohlendioxid, das bei Prozessen wie dem Verbrennen von Kraftstoffen entsteht oder sich in der Atmosphäre ansammelt. Das abgeschiedene CO2 kann in einem weiteren Prozess eingesetzt oder permanent eingelagert werden, sodass es nicht freigesetzt werden kann. Es gibt viele geplante und bereits in Betrieb befindliche Prozesse zum Abscheiden von Kohlendioxid und für die nachfolgende Sequestrierung. Die meisten von ihnen sind in Bau und Betrieb recht teuer.

Was wäre, wenn es eine reichlich und natürlich vorkommende Substanz gäbe, die mit CO2 in der Luft reagiert, um einen Stoff zu bilden, der über Tausende von Jahren einfach und sicher eingelagert werden kann? Manche Bergbau-Unternehmen haben diese Option.

Ultramafisches Gestein absorbiert CO2

Im Bergbau sind die zu fördernden Mineralien oft mit anderen Mineralien vermischt, dem sog. tauben Gestein. In einem Bergwerk wird das Gestein zermahlen, um die Nutzmineralien zu

gewinnen. Der Rest wird als Abraum deponiert. Wenn der Abraum aber aus ultramafischem Gestein besteht (dies ist der allgemeine Begriff für verschiedene Mineralien mit relativ hohem Magnesium- und niedrigem Siliziumanteil), absorbiert er langsam CO2 aus der Atmosphäre und wandelt dieses in eine stabile und feste Karbonatverbindung um. In anderen CO2-Speichertechnologien wird gasförmiges Kohlendioxid in die Erde gepumpt und verbleibt dort als Gas, während CO2 hier in einen festen chemischen Stoff umgewandelt wird, der Tausende von Jahren in dieser Form bestehen bleibt. Serpentin, ein Magnesiumsilikathydroxid, ist z. B. ein solches ultramafisches Gestein, das häufig im Abraum zu finden ist. Es reagiert auf natürliche Weise mit Kohlendioxid in der Luft und bildet Magnesiumkarbonat.

Passive KohlendioxidMineralisierung

Forschungsarbeiten im BHP-Bergwerk Nickel West Mount Keith in Westaustralien haben gezeigt, dass Abraum von einem Jahr derzeit ohne besondere Weiterverarbeitungsprozesse ca. 40 000 Tonnen CO2 abscheidet. Dies wird als passive Kohlenstoffmineralisierung bezeichnet. Dieser Abraum hat aber die Kapazität, 4 Millionen Tonnen CO2 abzuscheiden, wobei die natürliche Reaktionsgeschwindigkeit sehr gering ist. Auf ähnliche Weise geht aus einem Bericht für das Nickel-Kobalt-Bergwerk von Dumont im kanadischen NordQuebec hervor, dass über die projizierte Betriebszeit des Bergwerks von 33 Jahren 21 000 Tonnen CO2 pro Jahr abgeschieden werden könnten.

Derzeit finden Laborversuche statt, um zu erkennen, wie die Reaktion beschleunigt werden kann. Durch derartige Verfahren könnten viele Bergwerke nicht nur kohlenstoffneutral werden, sondern sogar kohlenstoffnegativ. Für Förderunternehmen, die Metalle für Elektrofahrzeug-(EV)-Akkus abbauen, ist dies von besonderer Bedeutung. EV-Käufer ziehen es vor, wenn die Akkukomponenten auf sozial und ökologisch verantwortungsvolle Weise hergestellt wurden.

Operationalisierung des Prozesses

Ein Unternehmen, das auf eine negative Kohlendioxidbilanz hinarbeitet, ist Canada Nickel. Seine diesbezüglichen Bemühungen zeigen sich in seinem geplanten Crawford Project, einem Nickel-Kobaltsulfid-Bergwerk in der Nähe von Timmins in Ontario, Kanada. Es hat einen neuartigen Prozess entwickelt, den das Unternehmen als In Process Tailings Carbonation (etwa: prozessintegrierte Abraumkarbonisierung) bezeichnet, der das CO2 im Prozesskreislauf korrigieren würde. Dabei wird eine konzentrierte CO2-Quelle, beispielsweise aus der Stromerzeugung aus Erdgas, eingesetzt. Dazu Mark Selby, Chairman und CEO of Canada Nickel: „Diese Laborversuche erweitern unsere Kenntnisse der Operationalisierung dieses Prozesses, um ein Nickelbergwerk in einen Nettoerzeuger von Kohlenstoffgutschriften zu verwandeln, anstatt Kohlendioxidemissionen zu erzeugen.“ Bei anderen Nickelprojekten wird auf ähnliche Weise an der Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit gearbeitet. FPX Nickel führte Tests an Abraum aus dem geplanten Baptiste Project in der Zentralregion von British Columbia, Kanada, durch. „FPX ist sehr stolz darauf, eine Spitzenposition bezüglich der Anwendung von Grundlagenwissenschaften zur Evaluierung des Potenzials für die permanente CO2-Abscheidung und Speicherung in der Bergbauindustrie einzunehmen“, sagte Martin Turenne, President und CEO von FPX. Giga Metals finanziert Forschungsarbeiten, um zu bestimmen, wie Abraum aus dem geplanten Bergwerk Turnagain in British Columbia für die CO2-Abscheidung genutzt werden kann. Der Erdmantel besteht aus ultramafischem Gestein und hat ein riesiges CO2-Abscheidungspotenzial. Während in diesem Artikel nur Nickelbergwerke behandelt werden, kann die natürliche Kohlenstoffabsorption von ultramafischem Gestein von vielen verschiedenen Arten von Förderunternehmen weltweit genutzt werden. Der Erdmantel besteht aus ultramafischem Gestein und hat ein riesiges CO2-Abscheidungspotenzial.