Wat als we CO2 in de atmosfeer kunnen vangen en permanent opslaan als vaste mineralen onder de grond? Elara Redondo Garcia, student Applied Earth Sciences, hoefde geen twee keer na te denken toen ze de kans kreeg om naar IJsland te gaan. Daar onderzocht ze de ‘CO2 mineral trapping’.

Het vulkanisch eiland heeft precies de juiste condities voor geothermische energie. Het is alleen geen groen alternatief voor de energievoorziening, want tijdens het proces komt veel CO2 vrij. Onderzoekers ontdekten dat vulkanisch gesteente een oplossing kan bieden. Dit gesteente kan namelijk CO2 omzetten in vaste mineralen en deze veilig opslaan onder de grond. Daarbij is er geen risico dat het gaat 'lekken’, zoals dat wel het geval is bij het opslaan van CO2 in gasvorm onder de grond. Reden te meer voor Elara om deze speciale stenen te onderzoeken!

Hoe is dit project op je pad gekomen?

Aan het begin van mijn master wist ik al snel dat ik onderzoek wilde doen in 'Rock Mechanics’. Hier was gelukkig ruimte voor in mijn masterthesis. Toen ik op zoek was naar zo'n project kreeg ik de kans om mee te gaan naar IJsland, als onderdeel van een groot research consortium: Synergetic Utilisation of CO2 Storage Coupled with Geothermal Energy Deployment (SUCCEED). Toen ik terugkwam uit IJsland ben ik begonnen met mijn thesis over het gesteente dat hier ligt.

Wat maakt het gesteente in IJsland speciaal?

IJsland bevindt zich in een unieke geologische en tektonische omgeving. Op de grens van de uit elkaar bewegende Euraziatische en Noord-Amerikaanse platen zit ook een mantelpluim. Daar komt heet en vast gesteente omhoog. Hierdoor beschikt IJsland over uitstekende geothermische bronnen. Tijdens het genereren van geothermische energie realiseerden ze zich dat ze hier ook grote hoeveelheden CO2 mee produceren als bijproduct. Om deze uitstoot te verminderen, vonden ze een manier om CO2 op grote schaal permanent op te slaan in vulkanisch gesteente: ze zetten het om in vaste mineralen en pompen het terug in de grond.

Wat waren jouw taken in dit project?

In dit project heb ik zowel deelgenomen aan het seismisch onderzoek, waarbij we een reeks meetlijnen installeerden in de omgeving van de geothermische Hellisheiði centrale, als aan het verzamelen van stukken steen als monster. Deze monsters analyseer ik nu momenteel in het lab op de universiteit. Daar bekijk ik wat mechanische eigenschappen zijn. Ik kijk dan hoe de monsters zich gedragen onder verschillende spanningsomstandigheden.

Welke onderdelen vanuit je opleiding heb je kunnen toepassen?

Ik heb een geologische achtergrond. Het was interessant om tijdens de MSc Applied Earth Sciences ook te kijken naar de verschillende energiebronnen die gebruikmaken van de ondergrond waar ik veel over weet. Het was leuk om dit vanuit een engineering-standpunt te benaderen. Dit project is een hele mooie kans om alle geologische kennis die ik eerder opdeed, te verbinden met de technische kant. Dit geeft meer inzicht in de complexiteit van de uitdagingen waarmee we worden geconfronteerd bij de geothermische energieproductie, en hoe we dit vanuit een meer duurzame invalshoek kunnen benaderen.

Waar keek je vooraf het meest naar uit?

Ik hoorde voor het eerst over CO2-mineralenvangst in IJsland tijdens het laatste jaar van mijn bachelor en ik vond het fascinerend. Ik wilde heel graag de plek bezoeken waar dit wordt gedaan en meer te weten te komen over het hele proces. Het stelde niet teleur. Ik vind het nog steeds fascinerend en ik vind het heel leuk dat ik hier meer onderzoek naar kan doen.

Wat was de grootste uitdaging?

Het was een grote uitdaging om te beslissen waar mijn scriptie precies over moest gaan. Ik nam deel aan een groot research consortium waar verschillende onderzoeksgroepen samenwerken in dit project. Het was dus belangrijk om de scope van mijn werk heel duidelijk te hebben. Gelukkig hebben mijn begeleiders me in dit proces erg geholpen.

Wat heb je geleerd uit dit project?

Het belangrijkste dat ik heb geleerd, is om de theoretische kennis toe te passen op een echte situatie. Ook leerde ik verschillende uitdagingen aan te gaan en beslissingen in dit proces te nemen. In de echte wereld gaat vaak niet alles zoals verwacht, werken sommige tests niet of is er niet genoeg tijd om bepaalde experimenten uit te voeren. Het is belangrijk om flexibel te zijn en je aan te passen aan eventuele veranderingen.

Waar heb je het meest van genoten?

Wat ik het leukste vond, was dat ik zowel veldwerk als laboratoriumwerk kon doen. Dit kwam goed van pas bij het begrijpen van het systeem als geheel en de geologische onzekerheden die in elk onderdeel van het proces een rol kunnen spelen.

Wat zou je het liefste zien dat er nu gebeurt met betrekking tot het onderzoek?

Vulkanisch gesteente komt veel voor op de planeet. Ik zou graag zien dat de technologie, van het afvangen van CO2 en opslaan in de grond, zich wereldwijd verspreidt. Ik denk dat het een grote impact kan hebben op de emissiereductie. Niet alleen binnen de geothermische sector, maar ook in andere industriesectoren.

Hoe verloopt het project verder?

Momenteel rond ik de laboratoriumtests af voor de mechanische eigenschappen en corresponderende seismische data. Er is nog wel veel werk te doen en er zijn nog veel uitdagingen. Deze experimentele studies leveren vooral belangrijke inputparameters voor toekomstige studies. Bijvoorbeeld het ontwikkelen van modellen om de ondergrond beter te begrijpen. Daarmee kunnen we de energieproductie in vulkanische geothermische reservoirs en de minerale opslag van CO2 optimaliseren.

Wat zijn je plannen hierna?

Ik zou het liefst willen helpen met het versnellen van de energietransitie. De vraag naar energie is een van de grootste uitdagingen waar we momenteel voor staan. Voor een succesvolle transitie denk ik dat het cruciaal is om de levering van alle vormen van energie te garanderen. Na mijn studie wil ik wat ik tot nu toe heb geleerd graag in de praktijk brengen, om deel uit te maken van die transitie. Misschien wel op strategisch gebied, zoals ondergrondse gasopslag of geothermische energie.

Publicatiedatum: oktober 2022

/* */