Aardwarmte
of geothermie is het benutten van de warmte van de aarde zelf. De warmtebron is
hier een warme aardlaag die niet heel ver
onder de aardoppervlakte ligt. De aarde heeft op 1000 m diepte
bijna overal al een temperatuur tussen 35 tot 40 graden C en vormt hiermee
dus
een zeer grote bron (per 100 m neemt de temperatuur met ca. 3
graden toe).
Nederland is voor het toepassen van aardwarmte wel vrij duur uit in vergelijking met landen
waarbij de vereiste warmte in veel minder diepe lagen beschikbaar is
(bijvoorbeeld in vulkanische gebieden. De diepte waarop nuttige warmte kan
worden verkregen is afhankelijk van geologische situatie ter plaatse. Een lager
gelegen land als Nederland is dus niet per definitie gunstiger uit dan een land
dat wat hoger ligt.
De energie van de aardwarmte kan aan water afgegeven
worden; op deze manier kan aardwarmte als een vorm van groene
stroom dienen. Aardwarmte is betrekkelijk onuitputtelijk, mits het teruggevoerde water de temperatuur in de
buurt van de productieput niet teveel beïnvloedt.
Een geothermische centrale voor aardwarmte
gebruikt (koud) water om de energie uit de diepte te halen. De diepe
gesteenten zijn heet en wanneer er water naartoe wordt
gepompt wordt dat stoom en komt het onder grote druk te staan.
De druk zorgt voor oververhitte stoom die gemakkelijk door de
buis naar boven spuit en
de turbines van de centrale aandrijft (stoomturbine).
Via
een warmtepomp neemt de warmte
op, koelt de stoom af, de stoom wordt
water en wordt weer teruggepompt naar een diepe laag. Het water moet worden teruggepompt om de druk in de betreffende
aardlagen op peil te houden. Om het ongewenste mengen van heet en koud water zo veel mogelijk te vermijden,
moet de bron (de oppompplek) lager liggen dan de injectieplek (de
terugpompplek). Hoe lang duurt het voordat het hete bronwater door al het teruggepompte
koude water onbruikbaar wordt? De verwachting is dat dit slechts 1 graad C per 30 jaar
is, wat wel een zeer lange periode lijkt. De tijd zal het leren.
aardwarmte of geothermie (klik voor groter):
Het boren van de putten is duur en complex omdat de juiste aardlagen moet
worden aangeboord en omdat diep geboord moet worden. Om de juiste aardlaag te vinden is een uitgebreid seismisch
onderzoek noodzakelijk gevolgd door proefboringen.
Gezien de toch betrekkelijk lokale opzet van het putten uit geothermische
energie kan in de toekomst de vraag rijzen of we niet uit elkaars water putten.
Aangezien de kosten dermate hoog zijn, kan initiatie en exploitatie uitsluitend
door de overheid of de grote energiemaatschappijen worden uitgevoerd, met
degelijke gegevens van de diepe ondergrond.
Overigens, bij warmte-koude-opslag
wordt door onszelf een grondwaterlaag met warm of koud water gevuld (het
open bronsysteem).
Deze lagen liggen slechts op een diepte van ca. 100
m. Bij het gesloten bronsysteem van warmte-koude-opslag worden buizen
op een nog minder diepe plaats gevuld met warm of gekoeld water (de buizen
vormen het reservoir).
