Geowetenschap en Technologie

Afvang, opslag en hergebruik CO2

Het afvangen, hergebruiken en opslaan van CO2 kan een belangrijke bijdrage leveren aan de afname van CO2-uitstoot. Expertisegroep Geowetenschap en Technologie heeft meer dan 20 jaar ervaring met het afvangen en ondergronds opslaan van CO2, ofwel 'Carbon Capture, Utilization & Storage' (CCUS). Voorbeelden zijn het nationale onderzoeksprogramma CATO-2 en EU FP7 CO2Remoce. We werken binnen de hele CCUS-keten, van afvang tot opslag.

Combinatie kennis en ervaring

Deze expertisegroep combineert geowetenschappelijke kennis met ervaring. We richten ons op:

• Haalbaarheidsstudies van mogelijke locaties voor ondergrondse CO2-opslag
• Monitoringsprogramma's en risicostudies
• Onderzoeksprogramma's over grootschalige demonstratieprojecten, kleinschalige pilots en randvoorwaarden zoals regelgeving en inschatting van capaciteit

We richten ons daarbij op versnelling en kostenbesparing bij de overgang naar een duurzaam en CO2-uitstootvrij energiesysteem. We werken in, vaak internationale, projecten en onderzoeksprogramma’s in nauwe samenwerking met energiebedrijven en hun toeleveranciers, energie-intensieve industriële sectoren, MKB en overheden.

Energie uit aardwarmte

Warmte en elektriciteit uit aardwarmte is een duurzame energiebron vol mogelijkheden. Geothermische energie kan voorzien in 5-10% van de energievraag in energie-intensieve regio's. In theorie kan 40% van het wereldenergiegebruik duurzaam geproduceerd worden door natuurlijke warmtestroming in de aarde. Wij richten ons op geothermische aquifers in sedimentaire bekkens en ‘Enhanced Geothermal Systems' (EGS). We zetten onze kennis vooral in voor:

• Technologieontwikkeling in onderzoeksprogramma’s gericht op efficiëntere 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 internationale samenwerking.
• Integratie van lokaal geproduceerde warmte of elektriciteit in smart grids.

Ondergrondse energieopslag

Energiebronnen zoals wind en zon fluctueren op korte termijn (uren) en over langere perioden (seizoenen). Dat stelt eisen aan de beschikbaarheid en flexibiliteit van opslag. Opties voor grootschalige opslag worden gezocht in de ondergrond, en kunnen daarmee concurreren met ander gebruik van de ondergrond. Daarom is niet alleen de ontwikkeling van specifieke ondergrondse opslagtechnologie nodig. Maar ook een strategische afweging rondom de overige opties voor gebruik van de ondergrond.

Integratie in het energiesysteem

Een diverser energiesysteem bestaat uit onvoorspelbare bronnen, wisselende vraag en een diversiteit aan energiedragers. Dat vraagt om slimme integratie in het energiesysteem. De expertisegroep Geowetenschap en Technologie ontwikkelt flexibiliteits- en integratietechnologie. De nadruk ligt daarbij op duurzaam gebruik van de ondergrond, nu en in de toekomst. Een voorbeeld is het ESTMAP-project waarin de beschikbare opslagfaciliteiten in Europa in kaart zijn gebracht. Deze zijn vervolgens gekoppeld aan de verwachte ontwikkeling van het Europese energiesysteem. Dit project werd 2015 en 2016 uitgevoerd voor de Europese Unie.

Optimalisatie van het reservoir

We helpen bedrijven met het ontwikkelen van putproductiestrategieën voor een maximale energiewinning. We gebruiken case-specifieke modellen om knelpunten van productiesystemen te evalueren en technieken te implementeren voor grotere efficiëntie. Voor het optimaliseren van de productie via teruggekoppelde reservoirmodellering gebruiken we rechtstreekse informatie van productiegegevens. Ook belangrijk is de beschikbaarheid van manieren om gebieden op te sporen waar nog geen energiewinning heeft plaatsgevonden. Technologieontwikkeling richt zich op opsporing en productie van zulke niet-uitgeputte gebieden.

Veilige energiewinning

Mijnbouwactiviteiten zijn bijvoorbeeld de winning van olie en gas, geothermische productie en opslag van CO2. Daarbij is inzicht in de veiligheidsrisico’s, langetermijneffecten en de mogelijke gevolgen voor ander gebruik van de ondergrond van groot belang. De TNO expertisegroep Geowetenschap en Technologie ontwikkelt methodieken en technologie voor risico-inschatting en monitoring.

Ontwikkelen van methode en technologie

Onze expertise ligt met name op het vlak van de modellering en interpretatie van geomechanische risico’s, zoals bodemdaling en geïnduceerde seismiciteit. Daarnaast ontwikkelen we modellen en methodieken die de kans op lekkage via boorputten inschatten. Naast de inschatting van concrete risico’s ontwikkelt TNO innovatieve productie-concepten waarmee deze risico’s zo veel mogelijk beperkt kunnen worden.