Ondergrond als opslagvat

De ondergrond is een natuurlijk opslagvat, waar we dingen in kunnen stoppen en uit kunnen halen. We winnen bijvoorbeeld grondwater uit zandpakketten, aardgas en olie uit diepgelegen zandsteenformaties en zout uit steenzoutpijlers. Ook gebruiken we de zandige bodem in duingebieden als filter om oppervlaktewater geschikt te maken voor drinkwater. De laatste decennia zijn er meer toepassingen bijgekomen, zoals warmte- koudeopslag, geothermie en de opslag van aardgas en CO2.

Warmte-koudeopslag

Bij deze vorm van bodemenergie wordt in de zomer relatief koel grondwater via een geboorde put opgepompt uit een watervoerend zandpakket, aquifer geheten, en gebruikt voor het koelen van een gebouw. Het water warmt hierbij op en wordt vervolgens op een andere plek weer in de bodem geïnjecteerd. In de winter draait de circulatierichting om en wordt het warme water opgepompt, bijgewarmd en gebruikt voor verwarming. Het afgekoelde water wordt daarna weer in de bodem teruggepompt. Meestal werken warmte-koudeopslagsystemen met twee bronnen, een warme en een koude, die op enige afstand van elkaar liggen op een diepte twintig tot driehonderd meter onder het maaiveld.

Geothermie

Een andere vorm van bodemenergie is geothermie, het benutten van diepe warmwaterbronnen. Op verschillende plaatsen in Nederland zitten in de diepe ondergrond, vanaf circa twee kilometer onder het maaiveld, grote bronnen van water met een temperatuur van circa 85°C. Dit water kan gebruikt worden voor de verwarming van gebouwen en tuinbouwkassen. Hiervoor worden meestal twee putten geboord: een voor het oppompen van het warme water en een voor het terugpompen van het afgekoelde water. In Nederland zijn inmiddels diverse geothermieprojecten. Zo pompt een tuinbouwbedrijf in Pijnacker warm water op dat deels gebruikt wordt door het bedrijf zelf en deels door een zwembad, een school, een sportcentrum en twee andere kwekerijen.

Opslag aardgas

De dagelijkse vraag naar aardgas verschilt fors. In de zomer is de vraag klein en tijdens koude dagen in de winter is hij groot. Het meeste aardgas komt nog altijd uit het Groningenveld. De druk in dit veld is inmiddels niet meer hoog genoeg om tijdens piekvragen iedereen op tijd van aardgas te voorzien. Daarom wordt in de zomer, als er meer aardgas wordt gewonnen dan nodig is, een deel opgeslagen in gedeeltelijke lege gasvelden. Hierdoor neemt de druk in deze velden weer toe en kan in de winter eenvoudig extra aardgas worden geproduceerd als dat nodig is.

CO2-opslag

Door de enorme uitstoot van broeikasgassen verandert ons klimaat in een hoog tempo. Een van die broeikasgassen is koolstofdioxide, CO2, dat vrijkomt bij de verbranding van fossiele brandstoffen zoals kolen, gas en olie. Om de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer te verlagen, kan het gas worden opgeslagen in de diepe ondergrond, bijvoorbeeld in lege aardgasvelden. Daarvoor is het nodig de CO2 bij de bron (de fabriek of energiecentrale) af te vangen en te transporteren naar de opslaglocatie. Dit wordt carbon capture and storage (CCS) genoemd. Nederland kiest voorlopig alleen voor CO2-opslag in gasvelden onder de Noordzee, mede omdat er tegen opslag onder land grote weerstand bestaat bij burgers en maatschappelijke organisaties. CO2-opslag kan ook worden gecombineerd met bijvoorbeeld gaswinning. Zo zorgt geïnjecteerde CO2 voor een toename van de druk in het veld, wat de gasproductie bevordert.