Nieuws

Het Brussels Zand. Een potentiële bron van warmte voor warmtenetten

Het overall doel van Thema 4 van het WarmingUP programma is om het gebruik van geothermie (aardwarmte) als bron van warmte in warmtenetten te ondersteunen door kennis te ontwikkelen en beschikbaar te maken. Een belangrijke bijdrage aan dat doel is het karakteriseren van de ondergrond, omdat de eigenschappen van de ondergrond in belangrijke mate bepalen of geothermie kansrijk is. Deze eigenschappen zijn onder andere de diepte en dikte van de watervoerende laag (aquifer), het doorlaatvermogen en de temperatuur. Voor veel lagen die van oudsher voor olie en gas winning gebruikt zijn is veel informatie beschikbaar, maar er zijn ook watervoerende lagen in de ondergrond waar veel minder van bekend is. Daardoor is ontwikkeling van een geothermie bron in zo’n laag momenteel relatief risicovol. Eén van deze lagen waarover weinig bekend is, maar waarvan verwacht wordt dat hij geschikt is voor geothermie is het Zand van Brussel Laagpakket (kort: Brussels Zand). Dit laagpakket is daarom binnen WarmingUP gekarakteriseerd. De methodes, gebruikte data en belangrijkste resultaten hiervan zijn beschreven in een aantal technische rapporten die hieronder nader toegelicht worden. De resultaten worden gebruikt ter verbetering van de schattingen van het regionale geothermisch potentieel die binnenkort beschikbaar komen in de geupdate versie van ThermoGIS.nl. 
 
De eerste stap in de karakterisatie is verbetering van de schatting van de diepte en dikte van het laagpakket. Dit is beschreven in (Haan et al 2020). Het Brussels Zand komt voor in het zuiden en het noorden van Nederland. Het ligt op een diepte van ongeveer 300 tot 1100 m, maar het grootste deel is op een diepte van rond de 600 m.
 
Ten tweede zijn de stromingseigenschappen in kaart gebracht. Dit is op verschillende manieren gedaan. Ten eerste zijn hiervoor bestaande boorgatmetingen van 32 putten verspreid over Nederland geïnterpreteerd (Geel en Foeken, 2021). Hieruit zijn waarden van de porositeit en doorlaatvermogen van het gesteente geschat. In aanvulling daarop is de korrelgrootte verdeling van monsters van boorgruis uit 17 putten geanalyseerd (Veldkamp et al., 2022). Op basis van die korrelgroottes is het doorlaatvermogen geschat.
 
Ten derde is voor een kleiner gebied een gedetailleerd model ontwikkeld waarmee schattingen gemaakt zijn van het geothermisch potentieel voor verschillende put ontwerpen (Geel et al., 2022).

Door de ondiepe ligging van het Brussels Zand is de temperatuur relatief laag vergeleken met conventionele geothermie, namelijk zo rond de 35°C. Verder is de formatie matig tot niet geconsolideerd, op een aantal harde, verkitte banken na. Deze factoren maken dat de geothermische productie een aantal uitdagingen kent, waarmee in de geothermische sector nog weinig ervaring is. Een aantal van deze uitdagingen is onderzocht binnen WarmingUP:

• Doorgaans wordt geothermische warmte gewonnen via twee putten: één om het warme water op te pompen (de productie put) en één om het koude water weer te injecteren. Beide putten worden geboord vanaf dezelfde locatie. Doordat het reservoir ondiep is, is het moeilijker om voldoende afstand tussen de twee putten te realiseren. Hoe dit wel kan wordt besproken in (Blinovs en van Og, 2022)
• Het Brussels Zand is geen hard gesteente maar relatief los zand. Dit kan leiden tot problemen bij de productie waaronder verstopping van de putten. Bovendien is het zand erg fijn (kleine korreltjes), wat het probleem kan verergeren. Methoden om hiermee om te gaan worden besproken in (Peters et al., 2022)
• Ten slotte is er onderzocht hoe zo’n relatief koude geothermische bron ingezet kan worden in een stedelijk warmtenet door (Rhodes, 2021).