Dit aardwarmteproject is uniek omdat het twee doelen dient, vertelt Phil Vardon, leider van het onderzoeksthema Geothermal Science & Engineering. Naast dat het de universiteitsgebouwen en stadswijken van warmte zal voorzien, zal de geothermische put dienen als een hoogwaardige onderzoeksfaciliteit. “Deze bron zal de campus verwarmen, maar bovenal zullen we met deze bron cruciale kennis over geothermische energie genereren. Niet alleen voor dit project, maar voor de hele energietransitie.”

De geothermische bron op de campus is een belangrijk onderdeel van het Delft Subsurface Urban Energy Lab, waar verschillende onderzoeksprojecten samenkomen. De monitoring-infrastructuur is onderdeel van het grootschalige EPOS-NL, dat zich richt op het onderzoeken van fysische processen in de ondergrond van microschaal tot kilometerschaal. Ook wordt er onderzoek gedaan naar ondergrondse opslag van warmte in het project PUSH-IT. “Samen leveren de projecten de noodzakelijke kennis die nodig is voor de het opschalen van aardwarmtetechnologie in de stedelijke omgeving’, benadrukt Vardon.  

’Heating is the big one’

Het onderzoek dat zal worden gedaan aan de put helpt om het potentieel van geothermische energie te laten zien, verwacht Vardon. “Energie is een van de grote uitdagingen van deze tijd. Bijna iedereen is het er wel mee eens dat we minder fossiele brandstoffen moeten gebruiken, maar dat is moeilijk”, zo vat hij de energietransitie samen. ”Mensen hebben een mooi gesprek hierover en stappen dan in de auto, gaan naar huis en doen de gasverwarming aan.”

Warmte is onze grootste energiebehoefte: zo’n vijftig procent van onze primaire energie wordt voor verwarming gebruikt. “So heat really is the big one,” zegt Vardon met een glimlach. Aardwarmte, of geothermie, is een duurzaam alternatief om al die warmte te genereren waar we zoveel behoefte aan hebben. ”Met het fundamentele onderzoek in dit project kunnen we bijdragen aan het oplossen van echte problemen en de behoeftes in de wereld adresseren.”

De best geïnstrumenteerde bron van Europa

Ondanks de duurzame voordelen is de aardwarmte industrie nog relatief klein. Dat komt onder meer doordat er bepaalde economische onzekerheden zijn bij het winnen van warmte diep uit de aarde. Een nieuwe bron kan bijvoorbeeld minder warmte produceren dan verwacht of het water kan sneller door gedeelten van het gesteente stromen, waardoor de levensduur van de bron wordt verkort.

“We weten dat we nooit in staat zullen zijn alles precies te voorspellen. Er zullen onzekerheden blijven bestaan omdat gesteente een van nature veranderlijk materiaal is", aldus Vardon, "maar we streven naar een beter begrip en een begrip van de mate van onzekerheid die zal blijven bestaan". De Delftse geothermische put zal worden uitgerust met een scala aan instrumenten voor datavergaring. Met de data worden dan simulatietools ontwikkeld. “Deze helpen om preciezer te kunnen voorspellen wat er gaat gebeuren binnenin een toekomstig geothermisch project,” legt Vardon uit. “Dat verkleint de risico’s en leidt tot betere beslissingen.”

Een cruciaal aspect is het bestuderen van de eigenschappen van het gesteente in de put. “We zullen onderzoeken hoe het reservoir functioneert. We kijken bijvoorbeeld naar de interactie tussen het water en het gesteente: hoe verandert de chemische compositie van het water en hoe beïnvloeden de eigenschappen van het gesteente de doorstroming op tweeduizend meter diepte? Mineralen kunnen namelijk de poriën van het reservoir verstoppen en zo de stroom van het water belemmeren. Er zijn een heleboel verschillende mensen die naar verschillende aspecten kijken. Het is echt een teamprestatie,” benadrukt Vardon.

Impuls voor onderzoek en onderwijs

Vardon verwacht dat de aardwarmtebron van TU Delft internationale interesse zal wekken. “Het zou een geweldige aantrekkingskracht hebben voor wetenschappers om samen te werken en een enorme impuls voor aardwarmteonderzoek zijn.”
Daarnaast geeft het TU Delft studenten een buitengewone kans om geothermische energie te bestuderen. “Het helpt om dingen te zien,” zegt Vardon. “Bij het onderzoeken van dingen in de ondergrond blijft het vaak een beetje vaag. Maar wanneer je de faciliteiten van de aardwarmtebron kan bezoeken, gaat het meer echt voelen.” Vardon hoopt dat de aanwezigheid van een geothermische put op de campus studenten zal motiveren om deze groeiende industrie in te duiken.

Onze toekomstige steden

Volgens Vardon is het realistisch dat onze toekomstige steden op aardwarmte zullen draaien. “Het mooie aan aardwarmte is dat de grond en de warmte in die grond er altijd is. Daardoor is het breed toepasbaar, alhoewel iedere locatie zijn eigen specifieke oplossing nodig heeft. Ik denk dat we een grote impact kunnen hebben door dit te laten zien en door de bestaande uitdagingen op te lossen met gedetailleerd onderzoek.”

Gepubliceerd: januari 2022

Update: Augustus 2023