Onderzoek naar risico’s van opwarming van de ondiepe ondergrond door geothermie
Door het winnen van aardwarmte verwarmt de put en de omgeving van de put. Staatstoezicht op de Mijnen (SodM) liet de effecten van opwarming onderzoeken door TNO-AGE (Adviesgroep Economische Zaken en Klimaat van TNO) met een wetenschappelijk literatuuronderzoek.
De hoofdconclusie van het onderzoek is dat chemische en microbiologische effecten waarschijnlijk alleen dicht bij de put waarneembaar zijn volgens het bestudeerde werk (laboratoriumtesten en computermodellen) maar er zijn veldmetingen nodig om dit te bevestigen. De opwarming rond de put is hoogstwaarschijnlijk geen bedreiging voor de waterkwaliteit bij grondwaterwinning omdat er doorgaans voldoende afstand is.
Waar gaat het onderzoek over?
Het oppompen van warm water uit een geothermieput zorgt ervoor dat de putwand en de omringende ondiepe gesteentelagen kunnen opwarmen. Als de put door ondiepe watervoerende lagen (aquifers) geboord is, kan het water in die aquifers vlakbij de put opwarmen. Dit kan zorgen voor stroming van water binnen de aquifer. Heeft deze stroming tot gevolg dat zout water omhoog komt? Kan het kwaad als het water rondom de put opwarmt waardoor bijvoorbeeld meer bacteriegroei ontstaat? SodM heeft aan TNO-AGE gevraagd om te onderzoeken wat over de effecten van deze opwarming bekend is in de wetenschap. TNO-AGE heeft het resultaat van dit literatuuronderzoek vastgelegd in het rapport ‘Milieuhygiënische risico's thermische vervuiling nabij geothermieputten’.
Resultaten
Uit het onderzoek komen drie mogelijke categorieën voor risico’s:
- Menging: het mengen van grondwater met verschillende zoutgehalten;
- Chemie: mobilisatie van giftige (sporen)elementen
- Microbiologie: het toenemen van (schadelijke) microbiologische activiteit.
De onderzoekers concluderen dat het mengen van grondwater beperkt blijft tot een straal van circa 100 meter rond de producerende put, ongeveer de lengte van een voetbalveld. Omdat de afstand tussen drinkwaterbronnen en geothermieputten groter moet zijn, is er geen sprake van menging. Sowieso mogen in grondwaterbeschermingszones geen geothermieputten worden geboord.
De 100 meter is gebaseerd op modellen die uitgaan van een relatief dikke en homogene aquifer. Vaak zijn aquifers minder dik of zitten er minder doorlaatbare stukken in het pakket waardoor de stroming minder makkelijk is en er dus minder vermenging zal optreden.
De chemische en microbiologische effecten treden op tot hooguit enkele tientallen meters van een geothermieput. Deze zijn in de praktijk dus geen bedreiging voor de waterkwaliteit bij grondwaterwinning. Dit baseren de onderzoekers vooral op basis van laboratoriumstudies en enkele veldstudies. Uit veldstudies bij een aantal warmte-koude-opslag (=WKO) systemen blijkt dat er geen veranderingen te zien zijn tussen de waterkwaliteit voor en na het gebruik van het WKO-systeem.
Opvolging
TNO adviseert om als vervolg op dit literatuuronderzoek de uitkomsten van het onderzoeksprogramma ‘KIRA’ (Kennis en Innovatie Roadmap Aardwarmte) af te wachten. Binnen dat programma wordt ook specifiek veldonderzoek gedaan rond opwarming van ondiepere lagen. Dat onderzoek zal meer inzicht geven over de waarde van de conclusies van het literatuuronderzoek.
Wat gaat SodM met het onderzoek doen?
Het onderzoek helpt SodM bij haar adviestaken aan de Minister van Economische Zaken en Klimaat. SodM adviseert de minister bij vergunningaanvragen onder meer over de aanwezigheid van grondwaterbeschermingszones in of nabij een aangevraagd gebied. Deze zones zijn vaak al aangewezen als boringsvrije zones door de provincie. Naast advisering aan de minister, beoordeelt SodM boorplannen van nieuwe putten voor geothermie. Bij beide is het van belang dat er voldoende afstand tot grondwaterwinning is. Meer informatie over hoe SodM adviseert en toezicht houdt bij geothermieprojecten is te vinden in het Toezichtarrangement Geothermie.