Gerald Schut
De eerste boring naar extra diepe geothermie in Nederland biedt geen perspectief op daadwerkelijke warmtewinning op 4 km diepte. Dat is jammer, want diepere putten leveren meer warmte. Wat betekent dit voor ultradiepe geothermie in de rest van het land?
Na bijna 4 maanden boren moet Trias Westland, een consortium van 49 bedrijven, constateren dat de eerste Nederlandse extra diepe boring geen winbare warmte oplevert. De waterdoorlatendheid van de aangeboorde Trias-zandsteen op 4 km diepte is daarvoor te laag. Een tweede complicerende factor was de ontdekking dat er meer gas in de aangeboorde laag zat dan verwacht. Genoeg om het oppompen van water te compliceren. Trias Westland gaat de warmte nu volgens een vervangend scenario winnen met een conventionele put op 2,3 kilometer diepte (zo’n 20 MW). Van dit soort ondiepere putten bestaan er in Nederland al vijftien à twintig.
De verwachtingen van geothermie in Nederland zijn hooggespannen. De Rijksdienst voor Ondernemend Nederland noemt ultradiepe geothermie (dieper dan 4 km) zelfs de enige realistische optie voor grootschalige verduurzaming van de warmtevoorziening van de Nederlandse industrie. Grofweg neemt de temperatuur bij iedere kilometer dieper in de bodem met 30 à 35 °C toe. Putten voor aardwarmte tussen de 2 en 3 km (een diepte die ons land al goed bekend is dankzij zo’n 4.000 boringen naar olie en gas) leveren warmte met een temperatuur van 80 à 90 °C. Warm genoeg voor woning- en kasverwarming, maar vaak niet voor de industrie. Onder de 4 km wordt 120 tot 140 °C geleverd. Dat is interessant voor warmte voor industriële processen, waarna de restwarmte voor bijvoorbeeld woningverwarming kan worden gebruikt. Op nog grotere diepte zijn temperaturen van tegen de 180 °C zelfs geschikt voor elektriciteitsproductie.
Dieper dan 4 km is de Nederlandse bodem letterlijk terra incognita. Daarom heeft de Nederlandse overheid de boring van Trias Westland ondersteund met risicogeld uit een pot van EZK. Zo komen we meer te weten over de diepere veelbelovende Trias-zandlaag op 4 km diepte. ‘Het Trias-zand is van nature goed doorlatend. Alle geologen hadden dan ook gedacht dat we een betere doorlatendheid zouden vinden’, zegt Floris Veeger, projectmanager geothermie bij Trias Westland.
De doorlatendheid van de laag waar warmte gewonnen wordt is van cruciaal belang voor een succesvol geothermieproject. Doorgaans wordt namelijk twee keer geboord om een halfgesloten systeem te creëren (een zogenoemd doublet). Uit de productieput wordt warm water omhooggehaald, dat zijn warmte in een warmtewisselaar afgeeft; het afgekoelde water wordt vervolgens via een injectieput teruggepompt in de bodem. Boven de grond liggen de productieput en de injectieput vlak naast elkaar, maar diep in de bodem moeten de putten zeker een kilometer uit elkaar liggen om te voorkomen dat het afgekoelde injectiewater de warmte van de productieput verlaagt. In ieder geval een van de twee putten wordt dan ook schuin geboord. Om een voortdurende aanvoer van nieuw heet water te garanderen, moet de bodemlaag waar de warmte gewonnen wordt voldoende doorlatend zijn.
Waardoor was de doorlatendheid van Trias-laag lager dan verwacht? ‘Vermoedelijk enerzijds door samenpersing van het materiaal op grote diepte en anderzijds chemische processen, waardoor kalk en dolomiet zich in de poriën van het Trias zand kunnen afzetten’, zegt Veeger. ‘Hoe groot de cirkel om onze put is, die niet geschikt is voor ultradiepe winning weten we niet.’ Bodemlagen in het Westland liggen door allerlei breuklijnen vaak schots en scheef door elkaar.
Is de Trias-boring nu de doodsteek voor de Nederlandse aspiraties op het gebied van ultradiepe geothermie? ‘Geenszins’, zegt geoloog Hans Veldkamp van TNO, die ook betrokken was bij de boring. ‘Trias-zand van dezelfde diepte wordt moeilijk, hoewel dezelfde laag elders permeabeler kan zijn, bijvoorbeeld doordat er olie, gas of water in opgesloten zat, dat beschermde tegen samenpersing.’ Zijn hoop is gevestigd op de onderste carboonlaag (Diantien), nog onder het Trias-zand. Deze laag is van nature minder poreus, maar is makkelijker kunstmatig te verbeteren met bijvoorbeeld zuren of fysische breukvorming.
