Das ACT4 Projekt PERBAS will die Technologie der dauerhaften Speicherung ( größer als 1000 Jahre) großer Mengen (20 Gt/Jahr) von CO2, mineralisiert in marinem Basaltgestein, weiterentwickeln und auf ein Technology Readiness Level (TRL) von 5 bis 6 anheben. Dazu wird eine Injektion von superkritischem CO2 in den porösen Oberbereich von alten Lavaflüssen, sedimentäre Zwischenlagen oder unterhalb von Basaltkomplexen angenommen. Zusätzlich zur permanenten Lagerung über die Mineralisierung, können etwaig nicht mineralisierte Restmengen von CO2 durch wenig poröse Sedimente, dichte Basaltlagen oder alterierte Aschelagen im abgedichteten Reservoir gehalten werden. Das deutsche Teilprojekt CO2PR konzentriert sich auf die Entwicklung einer Monitoring-Strategie für geophysikalische Fernerkundung (Seismik / EM). Dieses Ziel soll über vier Hauptaufgaben erreicht werden, die sich die Partner GEOMAR und TEEC gemäß ihrer Expertise aufteilen, wobei jede für sich einen verwertbaren Einzelbeitrag bildet. Die Aufgaben des Projektpartner GEOMAR werden im Teilprojekt CO2PR - GEOMAR erfasst: 1) Leitung des Gesamtprojektes PERBAS mit 10 Konsortialpartnern 2) Entwicklung einer neuen autonomen Plattform mit gestecktem 3-Komponenten-Seismometer. 3) Geophysikalische Vermessung eines potentiellen Speicherstandortes mit dem Ziel, die Grenzen für eine geophysikalische Fernerkundung (Seismik und Elektromagnetik) als Monitoring-Verfahren zu bestimmen.
Im PERBAS-Verbund wird die großvolumige (Gt) und permanente Speicherung von CO2 als Feststoff in Basalt methodisch und technologisch weiterentwickelt. Zur Überwachung der Injektion von superkritischem CO2 wird in diesem Teilvorhaben eine neu gestaltete zielhorizont-orientierte Full-Waveform-Inversion seismischer Daten (Target-FWI) entwickelt. Kombiniert mit KI-gestützten Korrelationen soll einerseits eine verbesserte Auflösung der relevanten Untergrundparameter, andererseits eine Reduktion des Rechenaufwands (Kosten) durch effiziente Beschränkung der Berechnungen auf die relevanten Strukturen helfen, um die Herausforderungen für die hochauflösende Auswertungen der Untergrundstrukturen in submarinen Basaltlagerstätten zu überwinden. Die Integration der Target-FWI in die Multi-Parameter Joint Inversion (JI) ermöglicht es seismische und CSEM-Daten im CO2PR-Verbund gemeinsam auszuwerten, um die voneinander unabhängigen, sich ergänzenden Parameter seismische Wellenausbreitungsgeschwindigkeit und elektrischer Widerstand, z.B. über strukturelle Kopplung und gesteinsphysikalische Abhängigkeiten, zu nutzen, und um Mehrdeutigkeiten der einzelnen Datenauswertungen zu reduzieren. Die Sensibilität der geophysikalischen Fernerkundung wird dadurch deutlich verbessert. Es werden synthetische und Felddaten benutzt, um die Grenzen der Fernerkundung einzuschätzen und eine Reduzierung der Kontrollbohrungen zu erreichen (erhebliche Kostenreduzierung). Vergleichende Modellstudien (Laborexperimente an realem Kernmaterial, synthetische geophysikalische Datensätze) und neue vulkanologische Modelle aus PERBAS, die ein Reservoir vor, während und nach einer simulierten CO2 Injektion abbilden, dienen zur Parametrisierung des JI-Modellraums. Die JI-Ergebnisse werden zurückgespiegelt. Die Untersuchung der zeitversetzten (time-lapse) Daten soll die Möglichkeiten aufzeigen, inwieweit ein Monitoring einer CO2 Speicherstätte mit seismischen und elektromagnetischen Auswerteverfahren möglich ist.
Das ACT4 Projekt PERBAS will die Technologie der dauerhaften Speicherung ( größer als 1000 Jahre) großer Mengen (20 Gt/Jahr) von CO2, mineralisiert in marinem Basaltgestein, weiterentwickeln und auf ein Technology Readiness Level (TRL) von 5 bis 6 anheben. Dazu wird eine Injektion von superkritischem CO2 in den porösen Oberbereich von alten Lavaflüssen, sedimentäre Zwischenlagen oder unterhalb von Basaltkomplexen angenommen. Zusätzlich zur permanenten Lagerung über die Mineralisierung, können etwaig nicht mineralisierte Restmengen von CO2 durch wenig poröse Sedimente, dichte Basaltlagen oder alterierte Aschelagen im abgedichteten Reservoir gehalten werden. Das deutsche Teilprojekt CO2PR konzentriert sich auf die Entwicklung einer Monitoring-Strategie für geophysikalische Fernerkundung (Seismik / EM). Dieses Ziel soll über vier Hauptaufgaben erreicht werden, die sich die Partner GEOMAR und TEEC gemäß ihrer Expertise aufteilen, wobei jede für sich einen verwertbaren Einzelbeitrag bildet. Die Aufgaben des Projektpartner GEOMAR werden im Teilprojekt CO2PR - GEOMAR erfasst: 1) Leitung des Gesamtprojektes PERBAS mit 10 Konsortialpartnern 2) Entwicklung einer neuen autonomen Plattform mit gestecktem 3-Komponenten-Seismometer. 3) Geophysikalische Vermessung eines potentiellen Speicherstandortes mit dem Ziel, die Grenzen für eine geophysikalische Fernerkundung (Seismik und Elektromagnetik) als Monitoring-Verfahren zu bestimmen.