Hoewel geothermie een van de schoonste warmtebronnen is, is boren naar aardwarmte niet geheel zonder uitstoot. TNO heeft onderzocht of en hoe de exploitatie van geothermie CO2-neutraal gerealiseerd kan worden.

Bij het oppompen van geothermisch verwarmd water komt gas mee omhoog. Ook zorgen de gebruikte pompen voor CO2-uitstoot. TNO heeft onderzoek gedaan naar deze emissies en hoe deze bij de exploitatie van geothermie kunnen worden geminimaliseerd.

“Geothermie is vele malen schoner dan het gebruik van aardgas voor verwarming en doet het in vergelijking met andere duurzame warmtebronnen ook heel goed, maar het mooiste is natuurlijk aardwarmte die volledig CO2-neutraal is”, zegt expert geothermie Maurice Hanegraaf van TNO.

Ruimte voor verbetering
TNO publiceerde eind 2020 een onderzoek naar duurzaamheid van geothermie bij de toepassing in warmtenetten. De CO2-uitstoot door een geothermiebron in een warmtenet bleek 60 procent lager dan de uitstoot van een cv-ketel op aardgas.

Lees ook: Wat is geothermie?

De nieuwe studie, die deze week gepubliceerd werd, vergeleek de duurzaamheid van geothermie met andere duurzame warmtebronnen, als WKO, restwarmte, aquathermie en warmtekrachtkoppeling. Hoewel geothermie, met het oog op de CO2-emissies die tijdens het proces vrijkomen, gunstig uit de verf komt, is er altijd ruimte voor verbetering.

Hele levenscyclus
“Daarom heeft TNO onderzocht op welke manieren we de uitstoot door productie en gebruik van aardwarmte verder kunnen verlagen en welke kosten daarmee gemoeid zijn”, zegt Hanegraaf.

“Onze studie geeft een analyse van de uitstoot gedurende de hele levenscyclus van een geothermiebron en maakt duidelijk welke oplossingsrichtingen er zijn om de CO2 de gebruiksfase te naar nul te brengen.”

“Deze oplossingen zijn technisch haalbaar, maar de kosten om dit te realiseren zijn nog hoog. De nieuwe inzichten zijn van belang voor de hele sector, van geothermieoperators, beheerders van warmtenetten tot beleidsmakers.”

Formatiegas
TNO onderzocht drie opties waarmee de CO2-uitstoot kan worden teruggedrongen. Ten eerste het verbranden van het formatiegas en het afvangen van de CO2, om deze vervolgens te herinjecteren in het formatiewater. De techniek hiervoor is reeds beschikbaar, maar relatief prijzig en daarmee voorlopig economisch niet haalbaar, gezien de kleine hoeveelheid geothermiesystemen die momenteel operationeel zijn. Als er meer projecten beschikbaar zijn zou deze optie aantrekkelijker kunnen worden.

Lees ook: 'Geothermie moet zijn zaak beter uitleggen'

De tweede optie is om het formatiegas opgelost te houden in water door hoge systeemdruk toe te passen. Binnen de gesloten loop van een geothermiesysteem wordt het vervolgens herinjecteerd in de aquifer, Met aquifer wordt een watervoerende laag in de ondergrond bedoeld, die door twee kleilagen naar boven en beneden waterdicht afgesloten is. Een aquifer op 25 tot 100 meter diepte kan worden gebruikt voor het tijdelijk opslaan van overtollige warmte of koude in een WKO-systeem.

Goedkoop duurkoop
De derde mogelijkheid werd in het eerdere onderzoek ook genoemd. De bijvangst van gas zou kunnen worden opgewaardeerd en verkocht aan het gasnetwerk. Deze optie is het goedkoopst, maar de CO2 wordt in dit geval simpelweg elders uitgestoten en verplaatst dus als het ware het probleem.

Er is voor nu dan ook geen overduidelijke winnaar te kiezen, maar dat is ook niet het belangrijkste. “Dit onderzoek biedt mooie inzichten voor de periode waarin aardgas echt niet meer gebruikt wordt,” zegt Melanie Provoost van Geothermie Nederland. “Richting 2040 is het van belang om deze verduurzamingsopties verder uit te werken en toe te passen. Voor de korte termijn zien wij klimaatwinst bij het verbeteren van de pompen, zoals ook in de Innovatie Agenda staat.”