Applied Geosciences

Binnen de expertisegroep Applied Geosciences (AGS) doen we onderzoek aan geo-energie, in het kader van de energietransitie en klimaatverandering. Technologie die helpt om de CO2-uitstoot te verminderen staat centraal. Onze groep bestaat uit ongeveer 70 medewerkers, van wie een derde internationals. Veel van ons onderzoek publiceren we in wetenschappelijke tijdschriften en in openbare rapporten.

Onderzoeksgebieden

Binnen AGS doen we toegepast geowetenschappelijk onderzoek in verschillende onderzoeksgebieden (domeinen). Wij werken aan de afvang en opslag van CO2 (CCS, carbon capture and storage), aan aardwarmte (geothermie), aan de efficiënte productie en van olie en gas en de veilige afbouw daarvan, aan systeemintegratie en ondergrondse energieopslag.

Het onderzoek in deze gebieden wordt mede uitgevoerd door gespecialiseerde teams: Geologie, Geomechanica, Geofysica, Reservoirkarakterisatie en -optimalisatie, en Boorputtechnologie.

CO2 afvangen, hergebruiken en opslaan

We doen sinds begin van de jaren negentig onderzoek naar veilige ondergrondse opslag van CO2. We zijn een leidende onderzoeksgroep in internationale onderzoeksprogramma’s, waarin we kennis hebben opgedaan om de ontwikkeling van opslagprojecten te ondersteunen. We leidden het nationale onderzoeksprogramma CATO, waarin alle aspecten van ondergrondse opslag van CO2 aan bod kwamen.

AGS combineert een geowetenschappelijke basis met de specifiek voor CO2-opslag ontwikkelde kennis in:

  • Haalbaarheidsstudies van potentiële locaties voor de opslag van koolstofdioxide
  • Monitoring en risicostudies
  • Regelgeving en capaciteitsschattingen

AGS richt zich vooral op de ontwikkeling van CO2-opslag, in nauwe samenwerking met onderzoek aan CO2-transport. We richten ons op een versnelde ontwikkeling van opslagprojecten, met name in lege gasvelden, waarbij veiligheid en zekerheid van opslag centraal staan. We werken daarbij samen met operators van gasvelden, met energie-intensieve industrie en overheden. Een voorbeeld is onze inzet voor het Porthos consortium

Aardwarmte (geothermie)

Warmte en elektriciteit uit geothermische energie is een duurzame bron met potentie. Het zou kunnen voorzien in 5 tot 10% van de energievraag in energie-intensieve regio’s. Theoretisch is 40% van het wereldenergiegebruik duurzaam te produceren door natuurlijke warmtestroming in de aarde. Wij richten ons op watervoerende lagen, zogeheten geothermische aquifers, in sedimentaire bekkens en op ‘Enhanced Geothermal Systems’ (EGS). We zetten onze kennis met name in voor:

  • Technologieontwikkeling in onderzoeksprogramma’s gericht op efficiënte productie, bijvoorbeeld innovatie op het terrein van EGS.
  • Geothermische potentieelschattingen en haalbaarheidsstudies.
  • Monitoringprogramma’s en risicostudies.
  • Technische ondersteuning van overheden en industrie (inclusief MKB), in het bijzonder in grootschalige stedelijke (her)ontwikkelingsprojecten en in internationale samenwerking.
  • Integratie van lokaal geproduceerde warmte of elektriciteit in smart grids.

Een geïntegreerd resultaat van ons onderzoekswerk is de ontwikkeling van het web-based geografisch informatiesysteem ThermoGIS

Efficiënte productie en veilige afbouw van de productie van olie en gas 

Bij mijnbouwactiviteiten zoals winning van olie en gas, geothermische productie en opslag van COis het van groot belang om inzicht te hebben in de veiligheidsrisico’s, in de lange-termijn effecten en in de mogelijke consequenties voor ander gebruik van de ondergrond. Binnen AGS ontwikkelen we methodieken en technologie om risico’s in te schatten en te monitoren. Onze expertise ligt met name bij het modelleren en interpreteren van geomechanische risico’s, zoals bodemdaling en geïnduceerde seismiciteit. Daarnaast ontwikkelen we modellen en methodieken die de kans op lekkage via boorputten inschatten. Dit doen we voor zowel bestaande putten als voor putten die na het einde van hun productielevensduur worden afgesloten (‘plugged & abandoned’).

Ook helpen we energiebedrijven met het ontwikkelen van strategieën om de winning en opslag van koolwaterstoffen, CO2 of aardwarmte te optimaliseren en verduurzamen. Dit doen we door het terugkoppelen van informatie uit metingen naar reservoirmodellen, en vervolgens door het voorspellen van toekomstige effecten bij ongewijzigd of juist bij geoptimaliseerd gebruik van de ondergrond. De resulterende strategieën leiden ertoe dat bijvoorbeeld olie- en gasbedrijven hun milieu-voetafdruk en emissies kunnen reduceren doordat bijvoorbeeld minder putten nodig zijn bij het ontwikkelen van een olie- of gasveld.

Energieopslag en systeemintegratie

De transitie naar een CO2-vrij energiesysteem met gebruik van bronnen zoals wind en zon stelt eisen aan de beschikbaarheid van flexibiliteit en opslag, doordat vraag en aanbod sterk fluctueren op de korte termijn (uren) en over langere perioden (seizoenen). Opties voor grootschalige opslag zullen deels in de ondergrond gezocht worden en daarmee concurreren zij met ander gebruik van de ondergrond. Naast de ontwikkeling van specifieke (ondergrondse) opslagtechnologie is daarom ook de strategische afweging van belang van deze overige opties voor het benutten van de ondergrond.

Daarnaast vraagt een bredere diversificatie van het energiesysteem, met onvoorspelbare bronnen, wisselende vraag en een diversiteit aan energiedragers, om een slimme integratie in het energiesysteem. Binnen AGS ontwikkelen we specifieke flexibiliteits- en integratietechnologie, waarbij de nadruk ligt op duurzaam gebruik van de ondergrond nu en in de toekomst. Een voorbeeld hiervan is het North Sea Energy project, waarin we met onze partners onderzoeken hoe de infrastructuur van de Noordzee te gebruiken is voor het opwekken van windenergie, waterstofproductie en de ondergrondse opslag van CO2. Ook onderzoeken we de technische en economische haalbaarheid van technologieën voor grootschalige opslag van energie in de ondergrond, en hun rol en inpasbaarheid in het energiesysteem (Large Scale Energy Storage project, LSES).

Laboratoria en veldwerk

We hebben een aantal laboratoria waar toegepast onderzoek gedaan wordt. 

  • In het IM4Rock geomechanisch lab werken we aan sterktebepalingen van (diepe) gesteentelagen. Dit onderzoek is van belang voor het inschatten en beperken van risico’s op microseismiciteit voor bijvoorbeeld geothermie of olie- en gaswinning. 
  • In het Rijswijk Centre for Sustainable Geo-energy experimenteren we met nieuwe boortechnieken en materialen voor aardwarmte of andere duurzame toepassingen. Deze experimenten kunnen we op hoge druk en temperatuur uitvoeren.
  • Naast de beschikbare laboratoria voeren we ook regelmatig veldwerk uit, in Nederland en het buitenland. We doen zowel geofysisch veldwerk, waarbij we de ondergrond in kaart brengen met behulp van geluidsgolven, als geologisch veldwerk, waarbij we de ruimtelijke relaties in aardlagen aan het oppervlak bestuderen, omdat ze als voorbeeld kunnen dienen voor aardlagen die elders diep onder de grond begraven liggen.

Wil je meer informatie over de onderzoeksgroep Applied Geosciences? Bel onze Servicedesk: 088 – 86 64 300. Of stuur een mail via onderstaande blauwe knop met het label ‘mail direct’.

Publicaties

Bekijk de publicaties van Applied Geosciences via onderstaande blauwe knop met het label ‘publicaties’.