Onderwijs

Ook afvalgas uit industrie kan worden opgeslagen in steenkool

Uit proeven, gedaan door de secties petroleumwinning en technische geofysica, blijkt dat het mogelijk is om naast zuiver koolzuurgas ook gasmengsels, die voorkomen in uitstoot uit de industrie, in steenkool op te slaan. Toepassing op grote schaal zou Nederland uit zijn Kyoto-zorgen verlossen.

De sectie presenteert op 9 juli samen met TNO-Nitg en de Universiteit van Aken de eerste proefresultaten, op een symposium bij technische aardwetenschappen.

Steenkool lijkt zich, in het lab althans, te gedragen als een filter dat, naast CO2, koolmonoxide en zwaveldioxide opneemt en het van nature in de kool aanwezige methaan loslaat. Wanneer dit principe ook op grote schaal kan worden toegepast, kan afvalgas (altijd een gasmengsel) uit bijvoorbeeld elektriciteitscentrales voor mogelijk duizenden jaren in steenkoollagen opgeborgen worden.

Van zuiver CO2 was al bekend dat kool dit kon absorberen. In een uit 1999 stammende voorstudie over CO2-afvang werd gekeken of met dit principe Nederland zijn CO2-uitstoot zou kunnen verminderen. In theorie zou het methaan dat vrijkomt afgevangen kunnen worden en als aardgasbron kunnen dienen.

Om te zien of dit in de praktijk werkt, worden nu in het consortium Cato (CO2-afvang transport en opslag) labexperimenten uitgevoerd. Sinds oktober worden deze in het Ices-KIS programma door het ministerie van economische zaken gesponsord. De secties technische geofysica en petroleumwinning van de TU krijgen onder andere hiervoor anderhalf miljoen euro, dat de komende vier jaar aan nieuw onderzoek kan worden besteed. Ook Shell doet mee in het consortium.

In het lab bleek het mogelijk CO2 te injecteren en de methaan af te vangen bij kleine stukken kool. Ook tijdens een veldstudie in Polen kon methaan worden afgevangen. In het voorjaar van 2003 begon TNO-Nitg, waarmee de TU samenwerkt, met injectieproeven in steenkoollagen bij het Poolse Katowice. Ze injecteerden CO2 in de laag en vingen het methaan af in een enkele honderden meters verderop gelegen boorgat.

Het opbergen van CO2 in grote steenkoollagen lukt dus wel, maar het transport van de gassen door de steenkoollagen gaat traag; het duurt maanden tot jaren. Verder van de injectiebron neemt de snelheid waarmee de gassen in de steenkoollaag doordringen sterk af. Bij een toenemende gesteentedruk en een toenemend CO2-gehalte zal de koollaag neigen te zwellen en kan CO2 zich slechter verspreiden. Ook blijkt uit labproeven dat water in steenkoollagen als remmende factor werkt.

Volgens onderzoeksleiders Karl-Heinz Wolf en Hans Bruining is meer onderzoek nodig om met deze problemen om te gaan. Eén nieuw onderdeel betreft seismisch onderzoek, waarbij een tomografisch plaatje (dwarsdoorsnede) wordt gemaakt van waterhoudende steenkoollagen die gas transporteren. Het gastransport is in momentopnames vast te leggen doordat de dichtheid van de lagen toeneemt zodra gas in de kool wordt opgenomen.

De sectie presenteert op 9 juli samen met TNO-Nitg en de Universiteit van Aken de eerste proefresultaten, op een symposium bij technische aardwetenschappen.

Steenkool lijkt zich, in het lab althans, te gedragen als een filter dat, naast CO2, koolmonoxide en zwaveldioxide opneemt en het van nature in de kool aanwezige methaan loslaat. Wanneer dit principe ook op grote schaal kan worden toegepast, kan afvalgas (altijd een gasmengsel) uit bijvoorbeeld elektriciteitscentrales voor mogelijk duizenden jaren in steenkoollagen opgeborgen worden.

Van zuiver CO2 was al bekend dat kool dit kon absorberen. In een uit 1999 stammende voorstudie over CO2-afvang werd gekeken of met dit principe Nederland zijn CO2-uitstoot zou kunnen verminderen. In theorie zou het methaan dat vrijkomt afgevangen kunnen worden en als aardgasbron kunnen dienen.

Om te zien of dit in de praktijk werkt, worden nu in het consortium Cato (CO2-afvang transport en opslag) labexperimenten uitgevoerd. Sinds oktober worden deze in het Ices-KIS programma door het ministerie van economische zaken gesponsord. De secties technische geofysica en petroleumwinning van de TU krijgen onder andere hiervoor anderhalf miljoen euro, dat de komende vier jaar aan nieuw onderzoek kan worden besteed. Ook Shell doet mee in het consortium.

In het lab bleek het mogelijk CO2 te injecteren en de methaan af te vangen bij kleine stukken kool. Ook tijdens een veldstudie in Polen kon methaan worden afgevangen. In het voorjaar van 2003 begon TNO-Nitg, waarmee de TU samenwerkt, met injectieproeven in steenkoollagen bij het Poolse Katowice. Ze injecteerden CO2 in de laag en vingen het methaan af in een enkele honderden meters verderop gelegen boorgat.

Het opbergen van CO2 in grote steenkoollagen lukt dus wel, maar het transport van de gassen door de steenkoollagen gaat traag; het duurt maanden tot jaren. Verder van de injectiebron neemt de snelheid waarmee de gassen in de steenkoollaag doordringen sterk af. Bij een toenemende gesteentedruk en een toenemend CO2-gehalte zal de koollaag neigen te zwellen en kan CO2 zich slechter verspreiden. Ook blijkt uit labproeven dat water in steenkoollagen als remmende factor werkt.

Volgens onderzoeksleiders Karl-Heinz Wolf en Hans Bruining is meer onderzoek nodig om met deze problemen om te gaan. Eén nieuw onderdeel betreft seismisch onderzoek, waarbij een tomografisch plaatje (dwarsdoorsnede) wordt gemaakt van waterhoudende steenkoollagen die gas transporteren. Het gastransport is in momentopnames vast te leggen doordat de dichtheid van de lagen toeneemt zodra gas in de kool wordt opgenomen.

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.