Om geothermie volledig CO2-neutraal te kunnen maken heeft TNO onderzocht hoe schadelijke emissies door exploitatie van geothermie en de distributie in een warmtenet zijn te minimaliseren.
Geothermie is een van de schoonste duurzame warmtebronnen. Toch is aardwarmte niet honderd procent CO2-neutraal. Zo komt er bij de winning van geothermisch water gas mee omhoog (bijvangst) en veroorzaken de gebruikte pompen enige CO2-uitstoot.
“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.
Geothermie scoort goed
Eind 2020 publiceerde TNO een onderzoek naar de duurzaamheid van geothermie in warmtenetten. Daaruit bleek dat de CO2-uitstoot van geothermie ongeveer 90% lager is dan bij cv-ketels op aardgas. In de nieuwe studie berekende TNO de duurzaamheid van geothermie in vergelijking met andere warmtebronnen als warmte-krachtkoppeling (WKK), aquathermie met warmte-koude opslag (WKO), restwarmte en een cv-ketel en hoeveel CO2-emissies daarmee gepaard gaan. Geothermie springt er dan gunstig uit.
Naar nul uitstoot
Maurice: “TNO heeft onderzocht op welke manieren we de uitstoot door productie en gebruik van aardwarmte verder kunnen verlagen en welke kosten daarmee gemoeid zijn. Onze studie geeft een analyse van de uitstoot gedurende de hele levenscyclus (LCA) 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 geothermie-operators, beheerders van warmtenetten tot beleidsmakers.”
TNO onderzocht drie opties:
- Het formatiegas verbranden om vervolgens de CO2 af te vangen en te herinjecteren in het formatiewater. Deze techniek is al beschikbaar. Volgens de TNO-studie is dit technisch mogelijk, maar het is een kostbare route (185€/ton CO2). Deze route is voorlopig economisch niet haalbaar voor een enkel geothermiesysteem, maar wordt aantrekkelijker als er opschaling plaatsvindt en er meerdere aardwarmteprojecten worden aangesloten op één gas-afvangsysteem.
- Het in oplossing houden van het formatiegas door een hoge systeemdruk. Het formatiegas blijft dan opgelost in het water en wordt in de gesloten loop van het geothermiesysteem weer geherinjecteerd in de aquifer. De kosten bedragen circa 95 €/ton CO2 voor reservoirs met relatief weinig formatiegas en 180 €/ton CO2 voor aquifers met hogere concentraties formatiegas.
- De derde mogelijkheid, die TNO eerder in het onderzoek van 2020 noemde, is de bijvangst van gas opwaarderen en het verkopen aan een gasnetwerk. Dit is vooralsnog de voordeligste optie met circa 35 €/ton CO2, maar de CO2 wordt dan elders alsnog uitgestoten en toegekend aan de eindgebruiker van het gas.
De werkgroepen Duurzaamheid en Ondergrond van Geothermie Nederland hebben een bijdrage geleverd aan de totstandkoming van de factsheet.
Lees ook het TNO Insights artikel dat is verschenen op TNO.nl
