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Towards defining reasonable minimum composition thresholds – Impacts of variable CO2 stream compositions on transport, injection and storage

  • To set up recommendations on how to define “reasonable minimum composition thresholds” for CO2 streams to access CO2 pipeline networks, we investigated potential impacts of CO2 streams with different and temporally variable compositions and mass flow rates along the CCS chain. All investigations were based on a generic “CCS cluster scenario” in which CO2 streams captured from a spatial cluster of eleven emitters (seven fossil-fired power plants, two cement plants, one refinery and one steel mill) are collected in a regional pipeline network. The resulting CO2 stream (19.78 Mio t impure CO2 per year) is transported in a trunk line (onshore and offshore) and injected into five generic replicate storage structures (Buntsandstein saline aquifers) offshore. Experimental investigations and modeling of selected impacts revealed beneficial as well as adverse impacts of different impurities and their combinations. Overall, no fundamental technical obstacles for transporting, injecting andTo set up recommendations on how to define “reasonable minimum composition thresholds” for CO2 streams to access CO2 pipeline networks, we investigated potential impacts of CO2 streams with different and temporally variable compositions and mass flow rates along the CCS chain. All investigations were based on a generic “CCS cluster scenario” in which CO2 streams captured from a spatial cluster of eleven emitters (seven fossil-fired power plants, two cement plants, one refinery and one steel mill) are collected in a regional pipeline network. The resulting CO2 stream (19.78 Mio t impure CO2 per year) is transported in a trunk line (onshore and offshore) and injected into five generic replicate storage structures (Buntsandstein saline aquifers) offshore. Experimental investigations and modeling of selected impacts revealed beneficial as well as adverse impacts of different impurities and their combinations. Overall, no fundamental technical obstacles for transporting, injecting and storing CO2 streams of the considered variable compositions and mass flow rates were observed. We recommend to define minimum composition thresholds for each specific CCS project through limiting i) the overall CO2 content, ii) maximum contents of relevant impurities or elements, iii) acceptable variability of concentrations of critical impurities, and defining impurity combinations to be avoided.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:H. RüttersORCiD, S. Fischer, Quynh Hoa LeORCiD, Dirk BettgeORCiD, Ralph BäßlerORCiD, J. Maßmann, C. Ostertag-Henning, J. L. Wolf, M. Pumpa, U. Lubenau, S. Knauer, P. Jaeger, A. Neumann, K. Svensson, H. Pöllmann, C. Lempp, F. F. Menezes, B. Hagemann
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):International journal of greenhouse gas control
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation
7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier
Verlagsort:New York, NY
Jahrgang/Band:114
Aufsatznummer:103589
Erste Seite:1
Letzte Seite:14
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:CO2 quality; Impurities; Pipeline network; Recommendations; Whole-chain CCS scenario
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Infrastruktur
Material
DOI:10.1016/j.ijggc.2022.103589
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-543004
ISSN:1750-5836
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:11.02.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:02.05.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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