In het Rijswijk Centre for Sustainable Geo-energy worden nieuwe technieken voor aardwarmteprojecten op ware schaal uitgeprobeerd. Door innovaties te testen wil het centrum bijdragen aan de ambitie om in 2050 met aardwarmte in een kwart van de warmtebehoefte in Nederland te voorzien, vertelt programmamanager Frank van Bergen (TNO).
Frank van Bergen – eigen foto
Overgenomen van Shell
Tot 2018 had Shell in Rijswijk het ‘boorput onderzoeks- en testcentrum’. Shell verhuisde dat jaar naar Amsterdam, met achterlating van de apparatuur. ‘Met steun van het ministerie van Economische Zaken en Klimaat, Energie Beheer Nederland, Provincie Zuid-Holland en de gemeente Rijswijk hebben wij vanuit TNO toen het Rijswijk Centre for Sustainable Geo-energy (RCSG) opgericht’, licht Frank van Bergen toe. ‘Voor publieke en private partijen hebben wij alle faciliteiten in huis om onder hoge druk en temperatuur innovatieve boortechnieken en materialen te testen en mee te experimenteren. Bijna alle ondergrondse condities in Nederland kunnen worden nagebootst. We zijn tamelijk uniek in de wereld, er bestaan maar een paar vergelijkbare laboratoria’.
Ambities
‘Om aardwarmte meer en beter toe te kunnen passen is nog veel te winnen door nieuwe technieken en ervaringen’, vervolgt Frank van Bergen. ‘Bijvoorbeeld om boortechnieken te ontwikkelen die specifiek voor geothermie op een diepte van 500 tot 1500 meter kunnen worden gebruikt. En met collectieve bodemlussen te gaan werken tot 500 meter diep, waarmee complete woonblokken van aardwarmte kunnen worden voorzien’.
De winning van aardwarmte, geeft hij aan, ‘kan een grote rol spelen in de energietransitie. Binnen de duurzame energietransitie is dit een belangrijke bron. Nu produceren we in Nederland zo’n 7 tot 8 petajoule (PJ) aan aardwarmte per jaar. De ambities zijn dat dat tot 2050 groeit naar een kwart van de totale vraag naar warmte in ons land. Dat komt neer op 200 PJ’.
Technische innovaties
Om die doelstelling te bereiken moet nog veel gebeuren. Frank van Bergen somt op: ‘onderzoek naar efficiënter boren. Om kosteneffectiever te worden. Naar het ruimtegebruik, niet alleen bovengronds, maar in dit geval ook ondergronds. Naar bijkomende factoren als interferenties, die moeten worden opgelost. En vergeet niet het warmtetransport zelf. Hoe groter de afstand hoe lastiger dat is. Er zijn dus nog heel veel technische innovaties nodig’.
Binnen het RCSG wordt naar tal van dit soort aandachtspunten onderzoek gedaan. ‘Zo wordt er nu gestudeerd op boortechnieken met een kleinere footprint, waardoor er kleinere boorplatforms gebruikt zouden kunnen worden. Hierdoor kan de afstand tussen de warmtebronnen en de gebouwen die de warmte afnemen worden verkleind’.
Experimenteerruimte
‘Voor deze en andere studies bieden wij bedrijven experimenteerruimte voor nieuwe boortechnieken en materialen. We hebben faciliteiten in huis die anders niet gevonden kunnen worden. Dat voorkomt dat innovatieve vindingen ongebruikt blijven omdat het uittesten ervan te duur zou zijn. Daartoe kunnen we twintig installaties aanbieden die het hele spectrum van boren in de ondergrond bestrijken. Waarmee we de werkelijkheid kunnen nabootsen. Zo staat er een grote boorinstallatie boven een bijna 400 meter diepe put. Die maakt het mogelijk om nieuwe materialen en technieken te testen. We hebben hydraulische persen van 300 en 400 ton. Drukvaten tot 1.000 bar. Leidingenstelsels om vloeistoffen in te pompen en te testen. Ondergrondse condities, zoals de druk en de temperatuur, bootsen we na om vast te stellen hoe materialen en componenten zich op kilometers diepte gedragen’.
Risicomoment overgeslagen
‘Voldoet de test bij ons van een nieuw prototype, dan kan het bedrijf besluiten tot een veldtest. Daarmee wordt het risico op falen tijdens deze veldtest, en daarmee het risico voor hoge kosten, behoorlijk verkleind’, aldus Frank van Bergen.
Hij benadrukt dat het centrum er niet alleen voor commerciële bedrijven is. ‘Doorgaans werken we in publiek-private combinaties. Het gaat namelijk altijd om generieke vraagstukken waar zowel het bedrijfsleven als de overheden naar oplossingen zoeken. Als onderdeel van TNO kijkt het centrum ook naar andere ondergrondse toepassingen dan geothermie. Er wordt ook onderzoek gedaan naar boringen voor bijvoorbeeld de opslag van CO2 en voor waterstof. Over en weer worden de resultaten uitgewisseld. De ervaringen en kennis die we op die manier opdoen kunnen ook worden gebruikt om onder andere de opgave van de lege gasputten op te lossen. Hoe deze eventueel te vullen, hoe af te sluiten, de veiligheidsaspecten, al dat soort vragen, die natuurlijk allereerst door de olie- en gasbedrijven, maar toch ook door ons moeten worden beantwoord’.
