t.05- Geothermische energie

• –  Geothermische energie betreft warmte uit diepe aardlagen ,  afkomstig van de hitte in de aardkern.
• –  Het verschijnsel is niet nieuw ,  we kennen het van oudsher als bijv. hete bronnen in vulkanische gebieden. De aardwarmte komt daar vanzelf aan het oppervlak
  –  Nieuw is dat we het óók willen exploiteren op plaatsen waar het niet vanzelf “uit de grond komt”. Daar gaan we het oppompen na eerst een diepe boring te hebben aangelegd.
  Deze aktiviteit noem ik hierna kortweg geothermie.
  • Hoe komt het dat de aardkern zo heet is ?  In “Uitdijende aarde” zie ik daarvoor 2 mogelijkheden waarvan één me het meest waarschijnlijk lijkt
• .
• Opm :  het gaat hier dus niet over de energie die de zon overdag in de bovenste water- en aardlagen inbrengt (en die gewoonlijk ’s nachts weer uitgestraald wordt). En ook niet over de energie die we eventueel zelf tijdelijk opslaan in deze lagen ;  zie voorbeeld tuinwarmte

–  “Zoals altijd” wordt door voorstanders ook bij deze bron de voorraad warmte voorgesteld als bijna oneindig. Dit is onjuist ,  want de voorraad mag dan zeer groot zijn ,  als geothermie op grote schaal zou worden toegepast zal de aardkorst lokaal afkoelen. Je kunt dit welkom vinden omdat momenteel het klimaat opwarmt ,  maar je sleutelt aan systemen die je niet overziet ,  laat staan beheerst.
Geothermie verstoort in elk geval lokale evenwichten in de aardkorst…. 
De gevolgen van warmte-onttrekking op grote schaal zouden bijv kunnen zijn lokale krimp van gesteenten ,  drukverlaging van opgesloten gassen ,  uitspoelen van poreuze lagen , etc. Die verschijnselen zullen zich op de duur ook uiten aan het aardoppervlak….
Denk aan wat in Groningen gebeurde (èn aan het decennia-lang ontkennen van de oorzaken)

–  Nevenstaand plaatje komt uit [G.01]
Bij het dieper boren loopt de temperatuur loopt volgens het plaatje niet echt hoog op waardoor de warmte beperkt inzetbaar is voor industriële processen ,  maar wel geschikt is voor verwarming van woningen, kassen, etc.
De rode inlaat- en de blauwe retour-monding liggen bijv. 1 km uit elkaar. Zo’n set van “rood en blauw” wordt ook wel doublet genoemd.
Om de doorstroming van het transport-medium tussen deze punten te bevorderen wil men eventueel “fracking” toepassen [G.02]. Dit “kraken” van de aardlagen is een omstreden techniek….

–  Er zijn ook enkelvoudige boringen (concentrische aan- en afvoer).

–  De gebruikte media (warmte-transport-vloeistoffen) zijn niet onschuldig (bijv korrosief) hetgeen de levensduur van een boring bedreigt en een risiko vormt voor grondwater in geval van lekkage [G.03]

–  In 2016 waren er 14 putten in NL ;  ze hadden een gemiddelde jaaropbrengst van 180.000GJ (50.10⁶kWh)
In (het voormalige blad) Delft Integraal van 2019-10 wordt het aantal “doubletten” al op ruim twintig geschat. EBN (Energie Bedrijf Nederland) denkt aan 700 doubletten in 2050

• –  Niet elke lokatie is geschikt voor winning  (te diep ?  geen geschikte , doorlatende aardlagen ? ).  Zie Fig.5.2 hieronder
  • .
    • Boringen zelf zijn kostbaar (ik las ooit  €10 miljoen….) en lukken niet altijd ,  zelfs al denkt men uit seismische metingen de ondergond te kennen [G.04]

• Opmerkingen :
• –  In het NOS-journaal van 2019-09-21 werd gemeld dat van overheidswege grond-metingen werden gedaan in de grijze zones in plaatje hierboven om vast te stellen waar eventueel geothermie zou kunnen worden toegepast als alternatief voor huisverwarming op aardgas.
• –  NL ambieert om in 2050 jaarlijks 200PJ aan geothermische energie te winnen [G.03] (= 55.10⁹ kWh , equivalent met ruim 6 miljard m³ aardgas). Vlgs het bovenstaande gaat het dan om meer dan 1000 putten.
  • Psp.01  :   totaal energieverbruik NL was 3100PJ  in 2018 ;  we hebben het hier dus over 6,5% (tegen die tijd minder ?)

• Afweging :
• argumenten pro :
  • –  beschikbaarheid 24/24
  • –  minder CO2 uitstoot (dan bij “fossiel”)
• onzeker : 
  • –  levensduur boorput-  geologische gevolgen , bijv verzakkingen (door afkoeling, fracking , en door uitspoeling poreuze laag)
    •     Denk aan “Groningen” !
  • –  nut voor industrie
• argumenten contra :
  • –  risiko voor grondwater bij lekkage van de pompvloeistof
  • –  geothermie kan (nog) niet zonder subsidie konkurreren

• Dit zijn niet allemaal direkt rationele argumenten ;  daarvoor is ook nog te weinig bekend over de praktijk met deze technologie.
  • In (het voormalige blad) Delft Integraal van 2019-10 worden de plannen voor de TU-Delft campus besproken :  men gaat voor onderzoek de best bemeten doublet ooit realiseren !
• Toch lijkt het me verstandig om niet te rekenen met grootschalige toepassing van geothermie.
  En als je het dan toch ergens inzet ,  laat het dan vooral voor algemeen nuttige toepassingen zijn (niet voor een beperkte doelgroep zoals bijv tuinders ,  want die kunnen eventuele gevolgschade niet opvangen)

• BELANGRIJKE OVERWEGINGEN :
• –  Het “natuurlijke” warmtetransport vanuit de hete kern door de aardkorst heen naar het heelal draagt er toe bij dat aan het aard-oppervlak een voor het mensenras leefbare temperatuur heerst ! 
• –  Die warmte-voorraad in de kern neemt sowieso gestaag af ,  zodat op de duur het hier voor ons onleefbaar koud zal worden !
  Maar voor het zover is ,  zie ik tgv. geothermie twee opties :
  • a   indien de aardkern-hitte komt uit een klont hete massa die resteert vanaf het ontstaan van de aardbol ,  zullen we met het wegpompen van warmte uit de aardkorst ook het afkoelen van de kern versnellen ;
  • b   maar als de hitte in de aardbolkern geproduceerd wordt door splijtingsprocessen dan zal dit in eigen tempo doorgaan tot de “brandstof” op is. In dit geval verlagen we alleen de oppervlakte-temperatuur van onze aardkorst
• .
• Vraag :  als er goede alternatieven zijn voor energie-produktie ,  waarom zouden we dan deze technologie willen bevorderen ? ….