De diepe ondergrond als instrument in de energietransitie? Zéker wel!

In 2050 moet de energievoorziening in Nederland volledig uit duurzame energiebronnen bestaan. En alhoewel we goed op weg zijn met het opwekken van zon- en windenergie, is het nog niet voldoende om aan de gehele energievraag te voldoen. Wat nu? De diepe ondergrond biedt een uitweg! Want op kilometers diepte bevinden zich interessante bodemlagen die zomaar eens een belangrijke rol kunnen gaan spelen in de energietransitie. In dit artikel leg ik uit hoe dát precies werkt.

Meteen onder de grond vind je klei-, leem-, veen- en zandbodems. Maar een stuk dieper – op meer dan 500 meter onder de grond – vind je heel andere dingen in de bodem, zoals zandsteen, kalksteen, schalie, steenzout en steenkool. Deze bodemlagen liggen er niet ‘zomaar’. Ze zijn in het verleden ontstaan, en brengen ons vandaag de dag een hoop grondstoffen.

Nederland & haar bodemgeschiedenis

Nederland heeft niet altijd hetzelfde klimaat gekend. Honderden miljoenen jaren geleden hadden we woestijnen, tropische regenwouden en tropische zeeën. Deze verschillende klimaten hebben verschillende bodemlagen achtergelaten. Het tropische regenwoud zorgde voor een veenlaag, de woestijn voor een zandlaag en het tropische zeeklimaat voor een zoutlaag. Deze drie lagen vormen de perfecte samenloop van ondergrondse omstandigheden, want doordat er druk kwam op de veenlaag, ontstond er steenkool en aardgas. Dit aardgas stijgt op naar hogere lagen – omdat de zandlaag doorlatend is – tot aan de ondoordringbare zoutlaag. Deze drie lagen ‘op elkaar’ maken het mogelijk om drie belangrijke grondstoffen te gaan winnen: steenkool (in Limburg), aardgas (in Noord Nederland en onder de Noordzee) en zout (Harlingen, Veendam, Winschoten).

 

Aardlagen in de diepe ondergrond

Echter: doordat er grondstoffen uit de bodem worden gehaald en er niets wordt teruggestopt, klinken de gesteentelagen in. Dit veroorzaakt bodemdaling. En dat is de keerzijde van het winnen van grondstoffen: deze bodemdalingen kunnen lokaal gepaard gaan met aardbevingen, die schade en overlast veroorzaken. Maar: júist de diepe ondergrond kan hierin verandering teweeg brengen.

De diepe ondergrond in de energietransitie

Royal HaskoningDHV is betrokken bij projecten waarin wordt onderzocht of de diepe ondergronden een rol kunnen spelen in het energietransitiebeleid. Dat klinkt vooruitstrevend, maar we zijn al heel ver op weg. Een korte samenvatting van wat er al gaande is:

  • Een recente ontwikkeling laat zien dat lege gasvelden gebruikt kunnen worden als opslag voor CO2. Een unieke mogelijkheid, die ons een stuk dichter bij de klimaatdoelen van 2050 brengt! Hierdoor wordt namelijk 1) de CO2-uitstoot verlaagd, want het CO2 komt niet meer in de lucht, en 2) de lege gasvelden worden opgevuld, waardoor de bodem minder daalt. 
  • Ook het gebruik van aardwarmte (geothermie) voor het verwarmen woonwijken is een nieuw zetje in de duurzame richting. In zandsteenlagen op 2 tot 3 kilometer diepte zit water met een temperatuur tussen de 70 en 90​​ °C. Dit kan worden gebruikt voor het verwarmen van kassen, huizen, kantoorgebouwen, etc. Dit levert een hoop voordelen op, namelijk 1) dat er geen gas meer gebruikt hoeft te worden voor het verwarmen, 2) dat er geen bodemdaling ontstaat omdat er koud water wordt teruggepompt in dezelfde laag, en 3) dat de warmtelevering onafhankelijk is van het weer en de seizoenen. Duurzaam én efficiënt!
    Lees meer: WAT IS GEOTHERMIE?
  • In de winter is een grotere vraag naar energie dan in de zomer. Om dat verschil in vraag op te vangen, werken we in Nederland al met gasopslagen. Dit zijn oude gasvelden waar in de zomer extra gas wordt ingebracht, waardoor er in de winter meer gas geleverd kan worden. Maar ook in een duurzaam energiesysteem blijft er een continu verschil tussen energievraag en -aanbod, en daarom kijken we naar duurzame oplossingen die meer en langer energie kunnen opslaan dan bijvoorbeeld een batterij. Het opslaan van energie in lege zoutholtes (zoutcavernes) biedt uitkomst: zoutcavernes zijn bijna perfect afgesloten ruimtes, waardoor ze zich goed lenen voor de opslag van gassen (zoals waterstof). 

Royal HaskoningDHV werkt al aan deze nieuwe vormen van energie & energieopslag.
Zo onderzoeken wij momenteel samen met de Gasunie/EnergyStock of de gas- & zoutcavernes in Zuidwending geschikt zijn als opslag voor (groene) waterstof, groen gas en/of perslucht. Hoe mooi zou het zijn als we deze vormen van energie langdurig kunnen opslaan?! Als alles volgens plan verloopt, wordt in 2026 de eerste waterstofgevulde caverne in gebruik genomen. 

Ook onderzoeken we vanuit onze adviserende rol voor de provincie Groningen de mogelijkheden voor verdere duurzame energie(opslag) in het noorden. De geothermie (aardwarmte) heeft veel potentie voor toekomstige energievoorzieningen in onze provincie. Ook formatiewater (restwater van olie- & gaswinning) zou kunnen fungeren als bron voor het verwarmen van kassen en huizen.

Project Warmtesysteem Westland

Een ander project waar Royal HaskoningDHV aan meewerkt is geothermieproject Warmtesysteem Westland. Hierbij is het doel om (in de regio Den Haag – Rotterdam) álle lokale warmtebronnen met elkaar te verbinden door een open warmtenetwerk, dat vervolgens verwarmd wordt met aardwarmte. Met dit collectieve systeem kan ruim 650 miljoen m3 aardgas per jaar worden bespaard – dat is vergelijkbaar met het jaarlijkse gasverbruik van één grote Nederlandse stad! Does it get any bigger?

Project Porthos

In project ‘Porthos’ wordt CO2 van de industrie uit de Rotterdamse haven verzameld en opgeslagen in gasvelden diep onder de Noordzeebodem. Ook Royal HaskoningDHV draagt zijn steentje hieraan bij: wij onderzoeken wat de (langdurige) milieueffecten van het plan zijn. De planning is dat er vanaf 2024 zo’n 2,5 miljoen ton CO2 per jaar in de grond wordt gestopt. Hiermee kan voor een periode van ongeveer 15 jaar (!) CO2 worden opgeslagen. Dit betekent ook 15 jaar minder CO2-uitstoot!(!)

Die duurzame, groenkleurige toekomst komt er niet zomaar. Het doel is helder, de technische oplossingen zijn (deels) aanwezig. Met onze kennis proberen we oplossingen te zoeken die betaalbaar, levenszeker én maatschappelijk acceptabel zijn. Een hele uitdaging, die wij graag aan gaan.

Weten wat de diepe ondergronden ons nog meer te bieden hebben? Neem gerust contact op met Eilard Hoogerduijn Strating (eilard.hoogerduijn.strating@rhdhv.com) of Evert Holleman (evert.holleman@rhdhv.com).

Meer lezen over ons werk?

Start typing and press Enter to search