Original paper

Geoscience, society, energy and greenhouse

Cook, Peter J.

Abstract

Geology is a practically oriented science that contributes to meeting the needs of society, particularly those relating to mineral and energy needs. Geologists have also shown themselves remarkably adept at applying their science to meet new needs and address new problems such as those relating to the environment. Energy and greenhouse issues provide an outstanding example of how geology was first applied to explore for and exploit fossil fuels and is now being applied to mitigate the emission of greenhouse gases arising from the use of those fossil fuels. Geosequestration involves the capture, transport and long term, sustainable geological storage of carbon dioxide. It offers the possibility of being able to use the benefits of cost-effective, widely available fossil fuels, yet at the same time decrease emissions of CO2 to the atmosphere. There are a number of challenges to fully realizing that greenhouse mitigation potential, including decreasing costs (particularly of CO2 capture), understanding how CO2 behaves in the subsurface, improving monitoring methods and enhancing our capacity to remediate storage sites in the unlikely event that they start to leak. There are also important non-scientific challenges such as uncertain regulatory regimes, lack of clarity on long term liability issues and potentially, community uncertainty and opposition. None of these challenges are seen as "show-stoppers" and there are a number of pilot and commercial projects underway that will help to provide further proof of concept. Geosequestration is not a silver bullet that will address all greenhouse gas concerns. Nonetheless, in conjunction with other options, it has the potential to make deep cuts in emissions of CO2 to the atmosphere.

Kurzfassung

Geologie ist eine anwendungsorientierte Wissenschaft. Sie trägt dazu bei, die Bedürfnisse der Gesellschaft zu befriedigen, insbesondere hinsichtlich der Versorgung mit Energie und mineralischen Rohstoffen. Geologen haben immer wieder bewiesen, dass sie und ihre Wissenschaft sich neuen Herausforderungen stellen kann, beispielsweise umweltrelevanten Fragen. Der Kontext von Energieverbrauch und Klimafragen ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie Geologie eingangs zur Exploration und Gewinnung fossiler Energieträger und anschließend zur Schadensminderung der Klimagase aus der Verbrennung eben dieser fossilen Rohstoffe eingesetzt wird. Geosequestration umfasst die Abtrennung von Kohlendioxid aus dem Abgas im Kraftwerk, den Transport sowie die langfristige, nachhaltige geologische Speicherung. Es bietet also die Möglichkeit, kostengünstige, weit verbreitete fossile Energieträger zu nutzen und gleichzeitig die Emissionen von CO2 in die Atmosphäre zu reduzieren. Es gibt jedoch eine Reihe von Herausforderungen, um den Treibhauseffekt zu minimieren: die Kostenreduktion (bei der Abtrennung im Kraftwerk), das Verständnis über das CO2-Verhalten im Untergrund, die Entwicklung adäquater Monitoringverfahren sowie die Verbesserung der Sanierungsmöglichkeiten eines Speicherstandortes im Falle einer Leckage. Darüber hinaus gibt es wichtige nicht-wissenschaftliche Herausforderungen wie beispielsweise unsichere Regelwerke, ungeklärte Langzeit-Verantwortlichkeiten sowie Verunsicherung und Widerstände in der Öffentlichkeit. Keine dieser Herausforderungen gilt als unüberwindlich. Im Gegenteil, es gibt bereits eine Reihe von Demonstrationsvorhaben, die eine Machbarkeit belegen. Geosequestration ist nicht der Königsweg, der alle Klimagasprobleme beseitigt. Dennoch: Im Kontext mit weiteren Optionen besitzt dieser Ansatz das Potenzial, tiefe Einschnitte in die CO2-Emissionen zu bewirken.

Keywords

carbon dioxidegeosequestrationgreenhouseclimate changeglobal warmingsleipnerin salahfrio brineketzinotwayweyburnipcciea