IJslandse reis naar het middelpunt van de aarde

Hoofdgeoloog Guthmundur Ómar Frithleifsson. Beeld Hans Nauta

Zo diep was nog nooit geboord in vulkanisch gebied: 4659 meter. De extreme hitte moet bovengronds extra veel energie opleveren.

Op het schiereiland Reykjanes in IJsland werken wetenschappers en ingenieurs aan de volgende fase in het gebruik van aardwarmte als energiebron van de toekomst. Ze boren dieper en dieper in de aarde, op zoek naar extreem hete stoom die maximale energie oplevert. Binnenkort begint een belangrijke test met het diepste en heetste boorgat in een actief vulkanisch gebied ter wereld.

Het is een eenvoudige put, afgedicht met een metalen kop en omringd door een geïmproviseerd hekwerk. Vanaf dit kleine platform gaat het 4659 meter omlaag. Bijna tweemaal zo diep als de andere boorgaten op Reykjanes, die stroom leveren aan de energiecentrale verderop. Het kostte 168 dagen om dit diepste punt te bereiken en voor een groot deel te verstevigen met cement.

Sensoren

Onderin is de druk 340 bar en de temperatuur 427 graden Celsius. Tot in augustus werd water naar beneden gepompt om de bron te vergroten en nu warmt hij verder op, zegt hoofdgeoloog Guthmundur Ómar Frithleifsson van energiebedrijf HS Orka, tot een geschatte 535 graden Celcius. Guthmundur opent een metalen kastje op het platform en leest wat waarden af. Ondergrondse sensoren moeten voorkomen dat de technici in het duister tasten.

Iceland Deep Drilling Project heet het onderzoeksproject dat al bijna twee decennia duurt. Het moet wetenschappers en energiebedrijven antwoord geven op de vraag of het economisch en technologisch haalbaar is om vulkanische hitte grootschalig te gebruiken voor energie-opwekking. Niet alleen in IJsland, maar in allerlei vulkanische gebieden in de wereld. Zelfs op de oceaanbodem.

Het is een toepasselijke plek voor zo’n wetenschappelijke ontdekkingstocht. Jules Verne situeerde zijn roman ‘Reis naar het middelpunt van de aarde’ (1864) op IJsland. Op het andere schiereiland aan de westkant daalden professor Lidenbrock en zijn kompaan Axel af in de 1446 meter hoge vulkaan Snæfell, om weer boven te komen via de Italiaanse vulkaan Stromboli.

Zwavel

Bij IJsland raken de Noord-Amerikaanse en de Euraziatische aardplaten elkaar. Reykjanes is het verlengde van de Mid-Atlantische rug, een soort bergketen die grotendeels in de oceaan ligt. De aarde laat van zich horen: dikke, witte pluimen komen uit de grond en jagen over de rotsen. De lucht ruikt naar zwavel. IJslands parfum, zegt Guthmundur.

Een leerzame tijd, ook dankzij alle tegenslagen, oplossingen en nieuwe vraagtekens. Bij een eerdere diepe boorpoging stuitten ze bijvoorbeeld onverwacht snel op magma. Het gesteente, buigzaam als brooddeeg, koelde af door de booractiviteiten. Boem! Guthmundur knijpt zijn vuist hard samen: de boor kwam muurvast te zitten. Of wat te denken van alle aardbevingen: in die boorperiode, tussen augustus 2016 en 25 januari 2017, werden 650 aardbevingen gesignaleerd in de regio, waarvan 200 binnen een kilometer vanaf de boorkop. Het begon te rommelen in de grond. “Dat krijg je als je een slapende reus met een speld prikt. Kleine prikjes, met kleine bevinkjes als gevolg. Tot 1,9 op de schaal van Richter.”

Binnenkort begint de zogenoemde flow-test, die moet laten zien of het mogelijk is om stoom te winnen voor de energiecentrale. Die staat verderop in dit landschap van rots en mos, dat door de harde wind nog desolater voelt. Metalen buizen trekken glimmende lijnen door het landschap, slaan zomaar een hoek om, en wijzen de weg naar de energiecentrale.

Vulkanische schoorsteentjes

Van binnen oogt die hypermodern: twee mannen letten in een controlekamer op computerschermen, veel meer activiteit is er niet. Achter het glas twee enorme generatoren van elk 50 MW. Sinds 2006 maken die elektriciteit uit stoom, gewonnen uit tal van bronnen. Alledaagse kost.

Maar bij IDDP is toch iets anders aan de hand. In de diepste bron zijn de temperatuur en de druk zo hoog dat water de superkritische fase bereikt, en niet langer vast, vloeibaar of gasvormig is. De bronnen van Reykjanes worden gevoed door zeewater, dat zo’n kritiek punt heeft van 406 graden Celsius. Die temperatuur, daar waren ze dus naar op zoek. Als het stoom boven komt, kun je de zoute smaak proeven.

IDDP wordt onder meer gefinancierd door IJslandse energiebedrijven en het Noorse Statoil (dat sinds kort Equinor heet) en de Europese Unie. Naast IJslandse deskundigen doen ook Amerikaanse wetenschappers mee. Als deze technologie succesvol wordt, kan die de beschikbare geothermische energie in de wereld flink vergroten. Dat is belangrijk vanwege het klimaatprobleem.

Guthmundur laat zijn four wheel drive over de rotsen dansen en stapt uit bij de klif en de beukende oceaan. Hij ziet meer dan de toeristen die staan te kijken. Niet zomaar rotsen, maar basalt, en hij weet precies hoe oud welk gesteente is. De geoloog vertelt over black smokers: vulkanische schoorsteentjes op de bodem van de oceaan waar gloeiend heet water uitkomt.

Zeebodem

Vulkanische omstandigheden zijn niet uniek voor IJsland. Ook in Japan, Italië, Mexico en de Verenigde Staten zijn diepe bronnen geboord met temperaturen boven de 374 graden Celsius. Daar is de ontwikkeling van superkritieke geothermische energiebronnen mogelijk, net als in andere vulkaangebieden in de wereld. Dat is het grote idee hierachter: de kennis exporteren.

Een visioen is energie winnen op de oceaanbodem. Als dat rendabel wordt. “Stel je voor dat je straks alleen een kist kunt laat afdalen naar de zeebodem om energie te gaan winnen.” Dat duurt nog wel vijftig tot honderd jaar, schat Guthmundur. Geologen zijn gewend in lange periodes te denken. Zelf zal Guthmundur dat niet meemaken, hij gaat binnenkort met pensioen.

Nog dieper, ook in Nederland

Het diepste boorgat van IJsland is met 4659 meter ruim veertien keer de Franse Eiffeltoren diep. Het project is bijzonder, omdat de bodem vulkanisch actief is. Maar de mens heeft al diepere gaten geboord. Twee Russische putten, een voor de oliewinning en de ander voor geologisch onderzoek, zijn dieper dan twaalf kilometer.

De diepste put in Nederland is zes kilometer diep en is geboord voor olie-en gasexploratie in het Groningse Tjuchem, laat geoloog Jon Limberger van de Universiteit Utrecht weten.

Nederland ziet aardwarmte als een kansrijke, schone energiebron. Zo moet het Trias Westland-project in Naaldwijk tuinders van ondergrondse warmte gaan voorzien.

Lees ook:

De aarde als onuitputtelijke schone energiebron

Europa kan scoren met aardwarmte, zegt geoloog Jon Limberger. Mooi nieuws: Nederland lijkt bij uitstek geschikt. Kunnen we gas inruilen voor geothermie?

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden