TNO-studies over potentieel geothermie vinden weg naar kunstgalerie in Turijn

Driedimensionale beelden

Het is het meest wonderlijke verzoek dat Francesco Dalla Longa, senior onderzoeker energiesysteemanalyse bij TNO, in zijn langdurige loopbaan kreeg. Zijn collega wetenschapper, TNO principal scientist en deeltijdhoogleraar Bob van der Zwaan was niet minder verrast.

‘‘Ze hebben blijkbaar literatuuronderzoek gedaan en stuitten op twee studies van ons uit 2019 en 2020 over het potentieel voor geothermie de komende decennia in Europa en wereldwijd. Interessante uitkomsten, maar voor niet-wetenschappers taaie kost.”

Unieke studies geothermie

Nu worden deze bij TNO geschreven wetenschappelijke publicaties  door energie-experts wereldwijd geraadpleegd en geciteerd, maar dat de kunstwereld er iets mee doet is wel heel apart.

‘‘De studies zijn in die zin uniek dat we hiervoor gebruik maken van ons mondiale energiesysteemmodel TIAM-ECN waarin we hoge resolutie data over geothermie hebben verwerkt. Daarmee hebben we voor het eerst een brug geslagen tussen ons vakgebied toekomstscenario’s en dat van onze collega’s van de geowetenschappen. Dat was nog niet eerder gebeurd en het is blijkbaar niet onopgemerkt gebleven”, vertelt Bob.

Nieuwe inzichten

De synergie tussen de twee onderzoeksgebieden kreeg gestalte toen het toenmalige kennisinstituut ECN uit Petten werd samengevoegd met TNO. Er was al veel onderlinge samenwerking, maar vanaf 2018 werd deze binnen één organisatie veel intensiever. En er ontstonden initiatieven die anders niet van de grond waren gekomen.

Francesco: ‘‘Dat is ook het bijzondere van TNO. We zagen over en weer kansen om met nieuwe collega’s heel nieuwe dingen te gaan doen. Bij ECN hadden we experts op het gebied van zon, wind, biomassa, afvang van CO2, maar geothermie was bij uitstek de expertise van TNO.

Hernieuwbare en koolstofarme bron

In de studie uit 2019 is gekwantificeerd hoe groot de rol van geothermie kan zijn en welke groei het wereldwijd kan doormaken tot 2050. Er zijn veel plekken waar aardwarmte is te winnen en omdat het een hernieuwbare en koolstofarme bron is, interessant om bij te dragen aan het halen van de klimaatdoelstellingen. De belangrijkste toepassingen zijn productie van warmte en opwekking van elektriciteit.

In het rapport wordt becijferd welke hoeveelheden van beide in 2050 met aardwarmte zijn te produceren. Tegen die tijd zouden geothermische energiecentrales deels kunnen concurreren met hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie en minimaal voor enkele procenten bijdragen aan de mondiale energievoorziening. De marktomvang van geothermische energie kan rond 2050 naar schatting 500 miljard dollar bedragen.

Potentieel in Europa

Het artikel uit 2020 zoomt verder in op de situatie in Europa en laat met behulp van een verder verfijnd TIAM-ECN model zien in welke mate geothermie hier tot 2050 kan groeien. Voor verschillende sectoren als industrie, landbouw en gebouwde omgeving is op uiteenlopende diepten voor heel Europa het potentieel berekend. Tegen 2050 zal geothermie naar verwachting een kleine vijf procent van de Europese elektriciteitsproductie voor zijn rekening kunnen nemen. De Europese markt kan dan rond de 200 miljard dollar waard zijn.

Schone energiebron

‘‘Het zijn studies die bijdragen aan de bewustwording dat geothermie en de ondergrond in zijn algemeenheid een belangrijke rol spelen in de energietransitie. Bij de ondergrond denken de meeste mensen aan fossiele brandstoffen die je eruit kunt winnen of het opslaan van gassen waaronder kooldioxide en waterstof, maar er is ook een relatief schone energiebron als aardwarmte beschikbaar. We moeten alles aanwenden om de klimaatdoelstellingen te halen”, zegt Bob.

Het hier samenkomen van kunst en wetenschap doet hem denken aan het fenomeen 'arts & sciences' dat in Angelsaksische landen een begrip is.

‘‘Wetenschappers en kunstenaars hebben gemeen dat het vrije denkers zijn, nieuwe ideeën ontwikkelen en vooraf de uitkomst van hun werk niet kennen. Mooi dat onze Italiaanse vrienden deze combinatie op waarde weten te schatten.”

Jan Diederik van Wees, principal scientist bij TNO en deeltijdhoogleraar in geothermische exploratie: “Dankzij de samenwerking tussen aardwetenschappers en energie-experts binnen TNO hebben we onze Europese ondergrondse modellen van geothermische bronnen met het TIAM-ECN model effectief kunnen vertalen naar een toekomstpotentieel, waarin alternatieve hernieuwbare energiebronnen zijn meegewogen. De resultaten hebben bijgedragen aan de onderkenning van het significante potentieel van geothermie voor de EU, en de prioritering van verdere ontwikkeling.”