Geothermie Diep onder de grond zit genoeg warmte om hele steden mee te verwarmen. Maar waar is de bodem geschikt om die duurzame bron aan te boren?
Een wagen van Smart Seismic Solutions rijdt de Amsterdamse Hobbemastraat in.
Het is bijna één uur ’s nachts als een wagen van Smart Seismic Solutions de Amsterdamse Hobbemastraat inrijdt. De lichten bij het Duitse consulaat zijn al uit, het nabijgelegen Museumplein is uitgestorven. Terwijl verkeersregelaars op de toegangswegen plaatsnemen, komt de wagen midden in de straat tot stilstand. Afgezien van de grote banden en de stevige bumper voorop, zou je het voertuig kunnen aanzien voor een normale, ietwat luidruchtige vuilniswagen.
Dan zakt een met rubber beschermde plaat tussen de grote wielen tot op de straatstenen naar beneden. Een diep aritmisch gerommel verspreidt zich onder het wegdek en een lichte beving is aan het einde van de straat nog duidelijk te voelen onder het trottoir. Na één minuut stijgt de metalen plaat weer op, de wagen rijdt twintig meter verder, laat de plaat weer zakken en begint opnieuw. Enkele passanten lopen zonder op te kijken voorbij.
In november en december heeft – onopgemerkt voor de meeste Amsterdammers – en geologisch onderzoek van duizelingwekkende proporties in de hoofdstad plaatsgevonden. Wagens met seismische apparatuur reden nauwgezet de straten af en stopten elke twintig meter om trillingen te veroorzaken die tot drie kilometer diep in de bodem doordrongen. Het onderzoek gebeurde ’s nachts, om omgevingsruis van langsrijdende trams en bouwwerkzaamheden zo veel mogelijk te beperken.
Ongeveer twintigduizend oranje-grijze kastjes, verspreid over de stad en vastgemaakt aan lantaarnpalen of fietsenrekken, registreerden de kleinste trillingen die uit de diepe bodem terugkaatsten. Met die gegevens, in combinatie met informatie uit eerdere boringen, kunnen geologen een driedimensionaal beeld maken van de ondergrond. De techniek is vergelijkbaar met een zwangerschapsecho in het ziekenhuis, maar in plaats van een ongeboren kind komen aardlagen tevoorschijn die miljoenen jaren geleden zijn ontstaan.
Een met rubber beschermde plaat veroorzaakt trillingen tot drie kilometer diep onder de grond.
Petru Luhos van Smart Seismic Solutions leidt vannacht de wagen langs het Museumplein. „Ik werk liever buiten de stad”, zegt Luhos, terwijl hij zijn collega’s via de portofoon aanstuurt. „Net stonden we weer voor een brug waar we met dit gewicht niet overheen durfden te rijden. Toen moesten we helemaal omrijden.”
Luhos en zijn collega’s spreken Roemeens met elkaar, hun moedertaal. Maar het bedrijf is Frans en over de hele wereld actief. Op de meeste plekken worden ze gevraagd om fossiele reserves in kaart te brengen. „Een paar jaar geleden waren we bijvoorbeeld in Papoea-Nieuw-Guinea”, zegt Luhos. „Dat was voor olie en gas.”
Het onderzoek in Amsterdam richt zich op een andere energiebron die in de aardbodem verscholen zit: aardwarmte. In de toekomstige energievoorziening speelt aardwarmte mogelijk een belangrijke rol. Het veroorzaakt geen uitstoot en is bovendien onuitputtelijk, zoals de zon en de wind. Maar net als bij olie en gas is voor aardwarmte een gedetailleerd beeld van de bodem noodzakelijk.
Aardwarmtewinning maakt namelijk gebruik van de hoge temperaturen die van nature aanwezig zijn in het binnenste deel van de aarde. De aardkern heeft een temperatuur van ongeveer zesduizend graden, even heet als het oppervlak van de zon. Naarmate je dichter bij het aardoppervlak komt, daalt die temperatuur. Op drie kilometer diepte is de bodem nog ongeveer negentig graden, bijna genoeg om water te laten koken.
Aardwarmteproducenten willen weten of op die diepte een poreuze, waterdoorlatende zandsteenlaag aanwezig is. Als die laag er is, kunnen ze daar koud water inpompen en het opgewarmde water via een tweede nabijgelegen put weer omhoog halen. Dat is iets wezenlijk anders dan de normale bodemwarmtepomp die sommige mensen in huis hebben, die maar enkele tientallen meters diep gaat. Het warme water uit één aardwarmteput kan genoeg zijn om tienduizenden huishoudens te verwarmen.
Op 28 plekken in Nederland gebeurt dit nu al. Aardwarmte verwarmt tientallen kassen in het Westland en een aantal woonwijken verspreid door het land. De bestaande aardwarmteprojecten zijn meestal op plekken waar eerder olie en gas is aangetroffen, omdat de aardlagen daarvoor al in kaart zijn gebracht. Op plekken in Nederland waar nooit naar olie of gas is gezocht, is nog niet bekend of de geschikte zandsteenlaag aanwezig is.
„Boven de grond is Nederland vlak”, zegt geofysicus Johannes van den Akker, die deze nacht mee op stap is namens het publieke bedrijf Energie Beheer Nederland (EBN). „Maar daaronder is de geologie best wel interessant. De hoogte van een aardlaag kan per buurt in Amsterdam behoorlijk verschillen. Je moet je voorstellen dat je op sommige plekken in Nederland onder de grond echt de Himalaya tegenkomt, of de Alpen.”
Sensoren meten de trillingen aan de gevel om overlast zo veel mogelijk te beperken.
EBN kreeg de opdracht om de „witte vlekken” op de Nederlandse geologische kaart in te vullen en heeft dat deels uitbesteed aan Smart Seismic Solutions. Het publieke bedrijf stelt de resultaten van het onderzoek vervolgens vrij beschikbaar, zodat andere bedrijven in de toekomst zelf productielocaties kunnen opzetten.
In twee dimensies is de geologie op veel plekken al wel in beeld, zegt Van Den Akker. „Dat moet je zien als een doorsnede van een taart, waarop je goed de verschillende laagjes kan zien. Met het driedimensionale beeld dat we nu maken, hebben we straks de hele taart in handen.”
Terwijl de onderzoekswagen zich door de straat verplaatst, lopen twee collega’s van Luhos aan weerszijden van de straat mee. Telkens als de wagen stilhoudt, leggen zij vierkante sensoren tegen de dichtstbijzijnde gevels.
„Die senoren meten de trillingen aan het pand”, zegt Van Den Akker. „Als de trillingen te hoog zijn draaien we het niveau omlaag. Het niveau is nu een stuk lager dan we aan de randen van de stad gebruiken.” Op die manier proberen de onderzoekers de overlast voor omwonenden zo veel mogelijk te beperken. „Maar ik ga niet ontkennen dat mensen er wakker van kunnen worden”, zegt Van den Akker. „Mensen komen soms ook wel eens naar buiten.”
Met de onderzoekswagen lopen ook mensen mee die flyers bij zich dragen en omwonenden van uitleg kunnen voorzien. EBN heeft vooraf 140.000 informatiebrieven verstuurd, zegt Van den Akker. „Dat helpt om mensen erop voor te bereiden. Maar de belangrijkste boodschap is: we zijn hier maar één keer. De trillingen die we één nacht veroorzaken, zijn genoeg om een volledig beeld te krijgen van de geologie. Die is miljoenen jaren geleden ontstaan en zal ook miljoenen jaren hetzelfde blijven.”
Op een digitale kaart ziet Van Den Akker waar de wagen al is geweest en waar niet.
Op de hoogte van kleine ontdekkingen, wilde theorieën, onverwachte inzichten en alles daar tussenin
Source: NRC