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Development of a geoscientific framework for geothermal exploration and energy utilization in Mongolia

Applicant Samrock Friedemann
Number 177474
Funding scheme r4d (Swiss Programme for Research on Global Issues for Development)
Research institution Departement Erdwissenschaften ETH Zürich
Institution of higher education ETH Zurich - ETHZ
Main discipline Geophysics
Start/End 01.09.2018 - 31.03.2023
Approved amount 483'611.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Geophysics
Other disciplines of Earth Sciences

Keywords (10)

Paris Agreement; Climate change; Greenhouse gas emissions; Renewable energy; Geothermal energy; Geoscience; Geothermal exploration; Geophysical prospecting; Reservoir charaterisation; Capacity building

Lay Summary (German)

Lead
Auf der Klimakonferenz 2015 in Paris einigten sich die Mitgliedstaaten der UN auf ein Übereinkommen, welches zum Ziel hat die globale Erwärmung auf zwei Grad zu begrenzen. Das Erreichen der Klimaschutzziele verpflichtet alle Staaten Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Viele Entwicklungs- und Schwellenländer sind aufgrund ihrer Landesgeologie reich an natürlichen, jedoch weitestgehend ungenutzten, geothermischen Ressourcen. Der Ausbau dieser Energiequellen hat das Potential lokal einen Wechsel weg von fossilen Brennstoffen einzuleiten und damit einen wichtigen Beitrag zur Reduktion von Treibhausgasemissionen leisten zu können.
Lay summary

Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts 

Das übergeordnete Ziel unseres Projekts ist es den wissenschaftlichen Grundstein für geothermische Energiegewinnung in der mongolischen Hangai-Provinz zu legen. Diese Region ist reich an geothermischen Ressourcen. Zeugen hiervon sind über vierzig heisse Quellen mit Temperaturen bis zu 90°C, deren Ursache in der vulkanischen Vergangenheit des Hangai vermutet wird. Im Rahmen dieses Projekts werden wir die bisher fehlende geophysikalische Komponente der geothermischen Exploration im Hangai einführen. Die Daten werden dazu dienen, ein geophysikalisches Modell der geothermischen Reservoire im Untergrund zu erstellen.

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts 

Unsere Arbeit wird bestehende Lücken im geothermischen Explorationsprogramm schliessen und lokal Expertise ausbauen. Die Ergebnisse werden Impulse zur Einrichtung eines Pilotkraftwerks für kombinierte Strom- und Wärmeerzeugung in Tsetserleg setzen und werden wegleitend für Folgeprojekte sein. Neben Emissions- und Kostensenkungen würde die geothermische Energiegewinnung, insbesondere während der langen Heizperiode, zu einer erheblichen Verbesserung der Luftqualität führen und würde positive Konsequenzen bezüglich Gesundheit und Lebensqualität mit sich bringen.

Direct link to Lay Summary Last update: 12.07.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Publications

Publication
Deep-rooted geothermal system imaged by magnetotelluric surveys under the Tsenkher hot spring area, Mongolian Hangai
ErdenechimegBatmagnai, SamrockFriedemann, GrayverAlexander, KuvshinovAlexey, SaarMartin, SodnomsambuuDemberel, ShoovdorTserendug, BatuulaiTsegmed, DorjPurevsuren, OyuntsetsegDolgorjav (2021), Deep-rooted geothermal system imaged by magnetotelluric surveys under the Tsenkher hot spring area, Mongolian Hangai, in Proceedings World Geothermal Congress 2020+1, World Geothermal Congress, Reykjavik.
Update of Geothermal Development of Mongolia
PurevsurenDorj, SamrockFriedemann, ErdenechimegBatmagnai (2021), Update of Geothermal Development of Mongolia, in Proceedings World Geothermal Congress 2020+1, World Geothermal Congress 2020+1, Iceland, Reykjavik.

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Asian Development Bank Mongolia (Asia)
- Industry/business/other use-inspired collaboration
National Renewable Energy Center Mongolia (Asia)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Exchange of personnel
- Industry/business/other use-inspired collaboration
Mongolian Academy of Sciences Mongolia (Asia)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Research Infrastructure
- Exchange of personnel

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
World Geothermal Congress 2020+1 Talk given at a conference Deep-rooted geothermal system imaged by magnetotelluric under the Tsenkher hot spring area, Mongolian Hangai 24.10.2021 Reykjavik, Iceland Battuulai Tsegmed; Grayver Alexander; Samrock Friedemann; Saar Martin O.; Oyuntsetseg Dolgorjav; Sodnomsambuu Demberel; Erdenechimeg Batmagnai; Kuvshinov Alexey; Tserendug Shoovdor; Purevsuren Dorj;
European Geothermal Workshop Individual talk Recent case studies and advances of the magnetotelluric method in geothermal exploration 24.09.2021 Karlsruhe, Germany Saar Martin O.; Samrock Friedemann; Erdenechimeg Batmagnai; Kuvshinov Alexey; Grayver Alexander;
AGU Fall Meeting 2020 Poster 3-D magnetotelluric investigation of the mid-enthalpy geothermal region near Tsetserleg city in Mongolian Arkhangai province 15.12.2020 Online, United States of America Grayver Alexander; Sodnomsambuu Demberel; Samrock Friedemann; Saar Martin O.; Erdenechimeg Batmagnai; Battuulai Tsegmed; Oyuntsetseg Dolgorjav; Kuvshinov Alexey; Tserendug Shoovdor; Purevsuren Dorj;
Der Digital Geothermie Kongress 2020 Individual talk Ein geothermisches Explorations-Programm für die Mongolei: Erste Ergebnisse der magnetotellurischen und geomagnetischen Studien 13.11.2020 Online, Germany Battuulai Tsegmed; Erdenechimeg Batmagnai; Purevsuren Dorj; Kuvshinov Alexey; Samrock Friedemann; Tserendug Shoovdor; Sodnomsambuu Demberel; Grayver Alexander; Oyuntsetseg Dolgorjav; Saar Martin O.;
18th Swiss Geoscience Meeting Talk given at a conference 3-D imaging of mid-enthalpy geothermal systems in central Mongolia within the context of a Swiss r4d programme 06.11.2020 Online, Switzerland Sodnomsambuu Demberel; Saar Martin O.; Samrock Friedemann; Oyuntsetseg Dolgorjav; Tserendug Shoovdor; Kuvshinov Alexey; Grayver Alexander; Purevsuren Dorj; Battuulai Tsegmed; Erdenechimeg Batmagnai;
World Geothermal Congress Talk given at a conference Update of Geothermal Development of Mongolia 27.04.2020 Reykjavik, Iceland Purevsuren Dorj; Erdenechimeg Batmagnai; Samrock Friedemann;
Schmucker-Weidelt-Kolloquium Poster Development of a new airborne geomagnetic mapping system with a field test at the Tsenkher hot springs Mongolia, 23.09.2019 Haltern am See, Germany Kuvshinov Alexey; Samrock Friedemann;
Schmucker-Weidelt-Kolloquium Poster MT imaging of mid-enthalpy geothermal resources in Mongolian Hangai: First results of the 2019 campaign 23.09.2019 Haltern am See, Germany Sodnomsambuu Demberel; Kuvshinov Alexey; Erdenechimeg Batmagnai; Purevsuren Dorj; Samrock Friedemann; Oyuntsetseg Dolgorjav; Battuulai Tsegmed; Saar Martin O.; Tserendug Shoovdor; Grayver Alexander;
EGU Poster Integrated geoscientific exploration for geothermal energy utilization in the Mongolian Hangai 08.04.2019 Wien, Austria Sodnomsambuu Demberel; Erdenechimeg Batmagnai; Purevsuren Dorj; Battuulai Tsegmed; Saar Martin O.; Kuvshinov Alexey; Samrock Friedemann; Tserendug Shoovdor; Grayver Alexander; Oyuntsetseg Dolgorjav;


Self-organised

Title Date Place
Kickoff Meeting - Development of a geoscientific framework for geothermal exploration and energy utilization in Mongolia 26.09.2018 Ulaanbaatar, Mongolia

Knowledge transfer events



Self-organised

Title Date Place
Knowledge Transfer Meeting with Asian Development Bank 29.01.2021 Online, Switzerland

Communication with the public

Communication Title Media Place Year
Video/Film Clean Energy For Mongolia German-speaking Switzerland 2020
Media relations: print media, online media Cleaner air with geothermal energy ETH Globe International 2020
Media relations: print media, online media Erdwärme als vielversprechende Heizlösung Architektur + Technik German-speaking Switzerland 2020
Media relations: print media, online media ETH Zürich: Saubere Luft in der Mongolei dank Erdwärme ee news German-speaking Switzerland 2020
Media relations: print media, online media ETH-Geophysiker helfen Mongolei bei Erdwärme punkt4 German-speaking Switzerland 2020
Media relations: print media, online media Explorando el potencial para la utilización de energía geotérmica en Mongolia Piensa en geotermia International 2020
Media relations: print media, online media Exploring the potential for the utilization of geothermal for heat and power in Mongolia thinkgeoenergy International 2020
Media relations: print media, online media Geothermal exploration for green energy in Mongolia K4D International 2020
Media relations: print media, online media Saubere Luft dank Erdwärme in der Mongolei Geothermie Schweiz German-speaking Switzerland 2020

Abstract

Mongolia is known for its cold continental climate which leads to a long, energy-intensive heating period every year. Existing heating systems are often inefficient and unsustainable since they rely largely on coal leading to harmful pollution and greenhouse gas emissions. A possible sustainable solution to this problem is found on site in the central provinces of Mongolia, where plenty of largely untapped geothermal resources exist. Within a joint project between the Institute of Geophysics, ETH Zurich (ETH), the Institutes of Chemistry and Chemical Technology, and of Astronomy and Geophysics, of the Mongolian Academy of Sciences (MAS) and the National Renewable Energy Centre of Mongolia, we plan to establish and deploy methods and tools for geothermal prospecting in Mongolia. The aim is to close the immense knowledge gap that has slowed down and hindered successful geothermal development in the country. A better knowledge about the geothermal resources will significantly facilitate the geothermal development in central Mongolia and promote the utilization of clean energy and promote development of in-situ expertise in the field of geothermal energy.
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