Diepgaande inzichten in aardwarmte: duurzaamheid onder de oppervlakte

Wat is aardwarmte?

Aardwarmte, ook wel geothermie genoemd, is duurzame warmte afkomstig uit (diepe) bodemlagen. Het is energie die opgeslagen zit in de ondergrond en die continu wordt afgegeven aan de oppervlakte. Diep in de ondergrond, in poreuze zand- en steenlagen, is in de Kempen warm water te vinden. Hoe dieper in de aarde, hoe warmer dit water wordt. We spreken van een aardwarmtebron als warm water kan worden opgepompt en gebruikt wordt voor het verwarmen van woningen, bedrijven en industrie.

Hoe werkt aardwarmte?

De temperatuur van de ondergrond neemt toe met de diepte. Deze toename is gemiddeld 30°C per kilometer. In sommige lagen kan deze gradiënt hoger liggen indien de uitstromende warmte wordt vastgehouden door het gesteente. Bij een klassieke geothermiecentrale zijn er minstens twee diepe putten nodig van elk ongeveer 2 tot 3 kilometer diep. Via een productieput wordt het heet water van zo’n 85 tot 95°C opgepompt, terwijl het afgekoelde water via een injectieput terug in de ondergrond wordt gepompt. Dit vormt samen een geothermisch doublet. Illustratie ter verduidelijking

De productieput pompt het warme water omhoog via buizen. Als het water uit de grond is opgepompt, komt het aan in de aardwarmtecentrale. Daar dragen warmtewisselaars de warmte van het zoute bodemwater over op leidingwater. Dit zorgt voor zoet warm water en dit stroomt door een buizensysteem naar gebouwen in de buurt. Daar kan het bijvoorbeeld gebruikt worden als verwarming. Het zoute bodemwater koelt af tijdens dit proces en wordt via de injectieput weer teruggebracht in de aardlaag waar het vandaan kwam.

Voor wie is aardwarmte?

Aardwarmte kan op verschillende plekken worden gebruikt. Wel moet er aan een paar voorwaarden worden voldaan. Zo moeten gebouwen bijvoorbeeld aangesloten zijn op het juiste soort warmtenet en de gebouwen moeten voorzien zijn van de juiste apparaten. Vaak is dit bij nieuwbouw eerder het geval dan bij oude(re) gebouwen. Ook is het gebruik van aardwarmte altijd lokaal. Het is bijvoorbeeld niet zo dat Brussel kan profiteren van de aardwarmte uit Turnhout. GEO@Turnhout zal in eerste instantie warmte gaan leveren aan de campus Sint-Jozef van AZ Turnhout en de woonwijk Heizijdse velden. De planning is om later ook warmte te leveren aan gebouwen in het centrum van de stad.

Waarom aardwarmte?

De belangrijkste reden voor het gebruik van aardwarmte is de klimaatverandering, die grotendeels het gevolg is van de sterke CO₂-uitstoot bij de verbranding van fossiele bronnen (olie en gas). In 2030 wil de stad Turnhout de CO₂-uitstoot met 47% verminderen ten opzichte van 2005. Aardwarmte biedt duurzame, hernieuwbare warmte. Hernieuwbare energie is energie afkomstig van natuurlijke bronnen die niet uitgeput raken. Denk daarbij aan windenergie, zonne-energie en dus ook aardwarmte. Daarnaast komt bij aardwarmte normaliter geen CO₂ vrij en daarom draagt deze bron bij aan de duurzame energietransitie. Zo is Turnhout een stap dichter om tegen 2050 een klimaatneutrale en klimaatrobuuste stad te zijn.

Ontdek het project: GEO@Turnhout NW

Ontdek het project GEO@Turnhout

Duurzaamheid

Aardwarmte is om verschillende redenen een duurzaam alternatief voor het opwekken van energie en warmte. Eerst en vooral omdat bij de winning, transport en het gebruik nauwelijks CO₂ of fijnstof vrijkomt. Daarnaast is het circulair en hernieuwbaar. Bij aardwarmtewinning wordt namelijk water opgepompt en wordt hetzelfde water ook teruggevoerd. Er wordt niets permanent uit de aardbodem weggehaald. Het water komt in de ondergrond vanzelf weer op temperatuur en kan zo steeds opnieuw worden gebruikt. Verder is aardwarmte een lokale energiebron. De warmtebron en de gebruikers van de warmte zitten dicht bij elkaar in dezelfde wijk of gemeente. Het is energie van eigen bodem!

Milieu

Elke activiteit op of in de grond heeft impact op het milieu en de omgeving. Aardwarmte heeft over het algemeen weinig negatieve impact op de omgeving. Zaken die van invloed kunnen zijn op de omgeving worden goed in de gaten gehouden en er worden voorzorgsmaatregelen genomen. Hieronder een overzicht van mogelijke effecten en hoe deze worden aangepakt.

Bodemverzakking: de kans op verzakking van de bodem is erg laag bij aardwarmtewinning. Bij aardwarmtewinning wordt water opgepompt en weer teruggevoerd naar dezelfde ondergrondse aardlaag iets verderop. Netto gaat er niets uit de ondergrond. Bovendien vindt het oppompen en terugpompen van het water plaats op een diepte van twee kilometer. Kleine bewegingen op die diepte zijn niet meetbaar aan het oppervlak.

Trillingen: volgens wetenschappelijk onderzoek zijn de trillingen door aardwarmtewinning zo klein dat ze geen effect hebben op de omgeving.
Aardbevingen: het gevaar voor aardbevingen als gevolg van aardwarmtewinning is heel erg klein.
Lekkages: om lekkages van de putten te voorkomen is het van belang dat de putten zo robuust (sterk en veilig) mogelijk zijn. Het ontwerp van de putten is de laatste jaren sterk verbeterd, omdat de sector continu werkt aan verbetering van het putontwerp. De nieuwe putten hebben onder andere dubbelwandige buizen met eventueel epoxy-beschermlaag en een geavanceerd monitoringsysteem.
Radioactiviteit: met het water wordt ook enige radioactief materiaal mee naar boven gevoerd.
Gassen: met het water uit de ondergrond kan ook een kleine hoeveelheid natuurlijke gassen mee naar boven komen.