Hoe dieper je de aarde in gaat, hoe warmer het daar wordt. De warmte die we in Nederland tegenkomen op 2 à 3 kilometer diepte kunnen we bijvoorbeeld gebruiken voor het verwarmen van huizen, kassen of kantoren. Dieper dan 3 kilometer blijft de temperatuur stijgen met zo’n 30 graden per kilometer. Hebben we misschien ook nog iets aan die hogere temperaturen?

Een boring voor conventionele (diepe) geothermie reikt zo’n 2.000 tot 3.000 meter diep en bereikt daar water van 70 tot 100 graden. Conventionele geothermie is bruikbaar voor de verwarming van bijvoorbeeld woningen en gebouwen. Voor zogenoemde ‘ultradiepe’ geothermie (UDG) zou er dieper dan 4.000 meter geboord moeten worden waar het water een temperatuur kan hebben van meer dan 120 graden. Deze hoge temperaturen zijn niet nodig om warmtenetten voor huizen van warmte voorzien.

Warmte voor warmte
Wat kun je dan wel met een warmte van boven de 120 graden? “Je zou er elektriciteit mee kunnen opwekken, maar dit is niet heel efficiënt”, legt Eveline Rosendaal, teamlead Geo-Energie bij Energie Beheer Nederland (EBN) uit. In Nederland worden deze hoge temperaturen pas erg diep gevonden, het omhoog halen hiervan is duur en door conversie naar elektriciteit gaat heel veel energie verloren.

Dat maakt het voor Nederland onrendabel. In het buitenland waar deze hoge temperaturen al ondieper aanwezig zijn, zoals in delen van de VS, Italië en IJsland is het wel gebruikelijker om geothermie ook in te zetten voor het opwekken van elektriciteit. “Als je aardwarmte rechtstreeks inzet voor warmte heb je geen omzettingsverliezen. In Nederland willen we warmte daarom voor warmtetoepassingen gebruiken”.

Industrie
De warmtevraag in Nederland is groot, ongeveer 40 procent van het Nederlandse energieverbruik bestaat uit warmte. Een deel daarvan wordt gebruikt voor het verwarmen van bijvoorbeeld huizen en kantoren, een groot deel hiervan wordt ook gebruikt voor industriële processen.

Ultradiepe geothermie zou kunnen voldoen in een deel van de warmtebehoefte van met name de industriële processen die temperaturen nodig hebben van meer dan 120 graden. Je kunt dan denken aan papierfabrieken, bierbrouwerijen, de voedselindustrie en andere lichte industriële processen waarvoor de toepassing van conventionele geothermie niet toereikend is.

Onbekend
Dat klinkt goed, een deel van de industrie laten draaien op een hernieuwbare vorm van energie. Ultradiepe geothermie kent, zoals zoveel alternatieve energiebronnen, echter nog wel een aantal grote uitdagingen. De diepere ondergrond is een stuk onbekender dan de eerste 4 kilometer. In Nederland zijn er zo’n 6.000 boringen geplaatst die circa 2 tot 4 kilometer diep gaan.

“Deze zijn voornamelijk gebruikt voor het winnen van aardgas, steenkool, zout of olie”, vertelt Rosendaal. “We kunnen proberen te voorspellen wat er daaronder zit, maar daadwerkelijke gegevens uit boringen van meer dan 4 kilometer diep zijn er maar heel weinig. En in het algemeen geldt: hoe dieper je gaat, hoe minder doorlatend het gesteente wordt en daarmee wordt de kans op een voldoende hoeveelheid winbaar water kleiner. Je vindt dus misschien wel hogere temperaturen, maar het winnen van water uit die lagen wordt moeilijker.

Omdat boringen naar deze diepte daarnaast erg duur zijn, is het belangrijk dat er eerst meer zekerheid komt over de gesteentes op deze diepte en de eigenschappen ervan. Binnen het programma UDG onderzoeken verschillende partijen waaronder EBN en TNO daarom samen met een aantal consortia van bedrijven waar mogelijk een eerste UDG pilot veilig en verantwoord zou kunnen worden uitgevoerd. Als we in Nederland aan de slag willen met ultradiepe geothermie voor de lichte industrie dan is dit een belangrijke volgende stap.