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CDEAL

erstellt von huenken zuletzt verändert: 05.08.2011 09:21

Projekt:
CDEAL
Eliminierung von Kohlendioxid durch die Nutzung saurer Tagebaurestseen und Calciumoxid-Suspensionen
Laufzeit:
01.08.2005 bis 31.07.2008
Koordinator:
Prof. Dr. B. Merkel

Technische Universität Freiberg, Institut für Geologie (Hydrogeologie)
Gustav-Zeuner-Straße 12
09599 Freiberg
Projektpartner:
Dresdner Grundwasserforschungszentrum e. V.

Programm:
Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN
Themenschwerpunkt: Erkundung, Nutzung und Schutz des unterirdischen Raumes
Ziele:
Im Rahmen des Verbundvorhabens CDEAL sollen die wissenschaftlichen und die technologischen Voraussetzung untersucht werden, die Reduzierung von Kohlendioxid-Emissionen mit der Sanierung saurer Grubenwässer zu kombinieren. Es ist geplant, ein Verfahren zur Speicherung von Kohlendioxid als karbonatischen Feststoff zu entwickeln.

Im Lausitzer Bergbaurevier hat der intensive Bergbau im zurückliegenden Jahrhundert große Mengen an Flugaschen, Karbonat- und Eisenschlämmen produziert, die sich heute in den stillgelegten und gefluteten Tagebauen wieder finden. Weil die Aschen und Schlämme nach der Flutung der Tagebaue nur geringfügig mit den Säure bildenden Edukten im See reagiert haben, kann der vorhandene bilanzmäßige Überschuss an Kalziumoxid mit Kohlendioxid zu Kalziumkarbonat bzw. Eisenhydroxid zu Siderit reagieren.

Für die Karbonatausfällung werden neutrale bis basische pH-Werte benötigt. In einem sauren Grubenwasser mit erhöhter Kalziumkonzentration wird eine Basentitration (durch Kohlendioxid) zu einer Kalzitsättigung führen. Solange die Sättigung aufrechterhalten wird, vermindert die Karbonatausfällung die Metall- und Karbonatkonzentration. Die sauren Seen besitzen ein hohes Potential für die Aufnahme von Kohlendioxid.

Das Vorhaben gliedert sich in zwei Phasen. In der ersten Phase soll die Machbarkeit des Konzepts, geprüft werden. Hierbei stehen insbesondere die thermodynamischen und kinetischen Prozesse im Mittelpunkt. Mit Laborversuchen soll die gezielte Bildung von Kalzit aus Kalziumoxidschlämmen bzw. Siderit aus Eisenhydroxidschlämmen durch Injektion von Kohlendioxid nachgewiesen werden.

Es ist geplant, im Rahmen der Laborexperimente den Kohlendioxid-Gehalt und Kohlendioxid-Partialdruck zu variieren, um die optimalen Reaktions- und Injektionsbedingungen zu ermitteln und die effektivsten Einbringungstechnologien des Gases in das Wasser zu entwickeln. Mit Hilfe von Analysen des Restseewassers und der Seesedimente sollen jahreszeitliche Variationen erfasst werden, um die Laborversuche auf die Realbedingungen einstellen zu können.

In der zweiten Phase soll am Restsee "Burghammer" als Feldversuch eine Pilotanlage zur Kohlendioxid-Injektion (Schwimmbagger mit Misch- und Dosierungssystem) errichtet und die geochemische Entwicklung des Seewassers und der Sedimente kontinuierlich untersucht werden.