CRM Geothermal
Beschreibung:
Die Energiewende und die forstschreitende Digitalisierung erfordern große Mengen an mineralischen Rohstoffen bzw. Metallen, von denen einige von der EU als „kritisch“ bezüglich ihrer Verfügbarkeit eingestuft werden. Diese kritischen Rohstoffe (critical raw materials, CRM) sind in geothermischen Fluiden eine derzeit weitgehend unbeachtete Ressource.
Daher wird neben der Nutzung von Erdwärme als erneuerbare Energiequelle auch die Gewinnung gelöster mineralischer Rohstoffe aus geothermischen Fluiden vorgeschlagen.
Im Rahmen des EU Projekts CRM Geothermal sind wir an mehreren Arbeitspaketen beteiligt:
AP1: Erfassung, Messung und Kartierung von CRM in geothermischen Gebieten. Hierbei konzentrieren wir uns auf den Gesamtgasgehalt und die chemische Zusammensetzung der Gasphase mit einem Fokus auf die Heliumkonzentrationen in geothermischen Fluiden als auch auf die kritischen Elemente in den vom Fluid durchflossenen Gesteinen.
AP2: Herkunft der Elemente, sowie deren Mobilität und deren Nachhaltigkeit. Es geht hierbei v.a. um sehr spezifische Elemente wie die Seltenen Erden (REE) oder auch Li, Cu, Sr etc. in den Wirtsgesteinen, die von den geothermischen Fluiden durchströmt werden um zu erörtern, in welchen Mineralen diese Elemente im Gestein gebunden sind, wie lange diese Elemente in den Fluiden vorkommen werden und welche Konzentrationen zu erwarten sind. Ggf. erfassen wir zusätzlich die Konzentrationen dieser Elemente in den Ablagerungen der Fluide die sich in der Infrastruktur zur Förderung der Fluide abscheiden um auch diese Quelle zum Abbau der Elemente zu nutzen.
AP3: Entwicklung eines membranbasierten Extraktionsverfahrens für Helium aus geothermischen Fluiden. Dabei sollen Polymer-basierte Membranen hinsichtlich ihrer Stabilität und Performance bei erhöhten Druck- und Temperaturbedingungen getestet werden, wobei der Fokus auf der Gas-Wasser Separation liegt. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt in der Untersuchung der Helium-Selektivität der Membranen in einer CO2-dominierten Gasmatrix.
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