Expertisegroep Geoscience and Technology

De expertisegroep Geoscience and Technology (GST) van de Geologische Dienst Nederland (GDN) doet onderzoek naar geo-energie, in het kader van de energietransitie. Hierbij staat technologie die helpt om de CO2-uitstoot te verminderen centraal.

GST voert toegepast geowetenschappelijk onderzoek uit in verschillende onderzoeksgebieden. Wij doen onderzoek naar aardwarmte (geothermie) en naar ondergrondse warmteopslag. Maar ook naar transport en opslag van CO2, ondergrondse opslag van waterstof, efficiënte olie- en gasproductie en de veilige afbouw hiervan, en systeemintegratie ten behoeve van de energietransitie. Daarnaast ondersteunt ons onderzoek ook de Data & Informatie- en Adviestaken van de GDN, met name op het gebied van bodemdaling en effecten van mijnbouwactiviteiten.

Onderzoek naar aardwarmte (geothermie)

Ons onderzoek naar aardwarmte richt zich op het mogelijk maken van een sterke groei van het aantal geothermische productiesystemen in de komende decennia. Hiermee willen wij de ontwikkeling en de positie van geothermische energie en ondergrondse warmteopslag stimuleren als belangrijke factor in het aanbod van duurzame warmte.

Wij zetten onze kennis, zowel nationaal als internationaal, met name in voor:

  • Exploratie ter bepaling van geothermische potentie en haalbaarheidsstudies.
  • Technologieontwikkeling in onderzoeksprogramma’s, gericht op efficiënte winning van aardwarmte en op ondergrondse warmteopslag.
  • Monitoringprogramma’s en risicostudies met betrekking tot aardwarmtewinning.
  • Technische ondersteuning van overheden en industrie (inclusief MKB) bij grootschalige stedelijke (her)ontwikkelingsprojecten.

Een geïntegreerd resultaat van ons onderzoekswerk is de ontwikkeling van ThermoGIS. Dit GDN-product is een openbaar web-based geografisch informatiesysteem, dat voor Nederland per regio de potentie van aardwarmte laat zien.

Veilige ondergrondse CO2 opslag

Sinds begin jaren negentig voeren wij onderzoek uit naar veilige ondergrondse opslag van CO2. GST combineert hiervoor geowetenschappelijke expertise met de specifiek voor CO2-opslag ontwikkelde kennis. Dit doen wij door middel van haalbaarheidsstudies en inschatting van de capaciteit van potentiële locaties, monitoring, risicostudies en regelgeving. Wij werken nauw samen met operators van gaswinning, met overheden en met bedrijven uit de energie-intensieve industrie. Vanwege de ontwikkeling naar grootschalige implementatie van CO2-opslag richt ons onderzoek zich ook op praktische vragen uit de industrie.

GST neemt deel aan internationale onderzoeksprogramma’s om de ontwikkeling van opslagprojecten te ondersteunen. Wij waren partner van het nationale onderzoeksprogramma CATO, waarin alle aspecten van ondergrondse CO2- opslag aan bod kwamen. Ons streven is om opslagprojecten, met name in lege gasvelden, versneld te ontwikkelen. Hierbij staat de veiligheid en zekerheid van opslag centraal.

Efficiënte en veilige mijnbouwactiviteiten

Bij mijnbouwactiviteiten, zoals olie- en gaswinning, aardwarmtewinning en ondergrondse CO2-opslag, is het noodzakelijk om inzicht te hebben in de veiligheidsrisico’s. Ook de effecten op lange-termijn en mogelijke consequenties voor ander gebruik van de ondergrond moeten worden meegenomen. De parlementaire enquête aardgaswinning Groningen uit 2023 heeft het grote belang van inzicht in de veiligheidsrisico’s bij mijnbouwactiviteiten benadrukt.

De expertise van GST richt zich voornamelijk op het modelleren en interpreteren van geomechanische risico’s zoals bodemdaling en geïnduceerde seismiciteit. Daarnaast ontwikkelen we modellen en methodieken die de kans op lekkage bij boorputten inschatten. Dit doen we voor zowel bestaande putten als voor putten die na het einde van hun productielevensduur worden afgesloten (‘plugged & abandoned’).

Grootschalige energieopslag

Ons onderzoek draagt bij aan de transitie naar een CO2-vrij energiesysteem en het gebruik van duurzame energiebronnen, zoals wind en zon. Het aanbod van deze energiebronnen fluctueert sterk op zowel korte (uren) als langere termijn (seizoenen). Dit vereist flexibele beschikbaarheid van energie en daarmee de opslag ervan.

De ondergrond biedt mogelijkheden voor grootschalige ondergrondse energieopslag. Er moet echter wel rekening gehouden worden met ander gebruik van de ondergrond, omdat de verschillende toepassingsmogelijkheden elkaar onderling kunnen beïnvloeden. Naast de ontwikkeling van specifieke (ondergrondse) opslagtechnologie doen wij ook onderzoek naar de technische en economische haalbaarheid van grootschalige ondergrondse energieopslag.

Binnen GST ontwikkelen we specifieke flexibiliteits- en systeemintegratietechnologieën, waarbij de nadruk ligt op het duurzaam gebruik van de ondergrond. Een voorbeeld hiervan is het North Sea Energy programma waaraan wij zowel coördinerend als inhoudelijk bijdragen. Hierin wordt onderzocht hoe de infrastructuur van de Noordzee gebruikt kan worden voor het opwekken van windenergie, waterstofproductie en ondergrondse CO2-opslag.

Experimentele faciliteiten

GDN heeft twee experimentele faciliteiten:

  • In het geomechanisch laboratorium “IM4RockLab” in Utrecht onderzoeken we mechanische en hydrologische eigenschappen van reservoirgesteenten en afdichtingsgesteenten bij hoge druk en temperatuur. Dit onderzoek naar de interactie tussen opslag en extractie van vloeistoffen of gassen en de gesteenteformaties draagt bij aan het veilig en efficiënt gebruik van de ondergrond.
  • De focus van het Rijswijk Centre for Sustainable Geo-energy (RCSG) is verlaging van de totale kosten (Total Cost of Ownership) van productieputten. Dit is essentieel voor de grootschalige implementatie van geo-energietoepassingen in het algemeen, en aardwarmte in het bijzonder. In Rijswijk wordt op ware schaal onderzoek gedaan naar innovatieve boortechnieken en naar boorputontwerp en -realisatie. In het RCSG zijn onder andere een boortoren, installaties voor mechanisch en hydraulisch testen, verschillende flow loops en een 400 meter diepe boorput voor in-situ testen beschikbaar.

Wil je meer weten?

Voor vragen of meer informatie over de expertisegroep Geoscience and Technology kun je contact opnemen met onze Servicedesk. Of stuur een mail via onderstaande blauwe knop met het label ‘mail direct’.