Kansen voor geothermie in Caribisch Nederland

De Nederlandse Caribische eilanden kunnen op grote schaal profiteren van aardwarmte. Op het Franse eiland Guadeloupe wordt de hitte uit de diepe ondergrond al jaren benut. “Er is vaak zelfs té veel energie”, aldus aardwetenschapper en vulkanoloog Manfred van Bergen.

door

De hete, vulkanische aarde biedt kansen voor de Nederlandse Caribische eilanden, met name voor Saba en St. Eustatius. Op deze eilanden liggen schijnbaar slapende vulkanen. Dankzij dit vulkanisme is de hitte in de diepe ondergrond voldoende om door een geothermische installatie afgetapt te worden.

Saba with cloud cover

Het eilandje Saba is vulkanisch door de ligging nabij een subductiezone Wikimedia Commons/Richie Diesterheft

Geothermie, ook wel bekend als aardwarmte, is in deze regio niets nieuws. “Guadeloupe is er al vroeg mee begonnen", vertelt geoloog Manfred van Bergen van de Universiteit van Utrecht. “Daar voorziet een geothermie-installatie bij Bouillante het eiland voor 7% in de elektriciteitsbehoefte. Op andere eilanden, zoals Dominica en St. Lucia, is het geologisch onderzoek vergevorderd en zijn er zelfs al exploratieboringen gedaan.”

De bouw van een aardwarmte-installatie is een zaak van de lange adem. Van Bergen: “Er gaat al snel tien jaar overheen. Dat is omdat er jaren van onderzoek en exploratieboringen aan vooraf gaan. Alles bij elkaar is het een zeer kostbare aangelegenheid. De daadwerkelijke realisatie van een aardwarmteproject hangt af van meerdere factoren, zoals het bestuur van een eiland, de economische situatie, of er geldschieters willen investeren en de omvang van de bevolking. Vaak wonen er maar weinig mensen op een eiland en is geothermie alleen rendabel als de opgewekte elektriciteit kan worden getransporteerd naar andere eilanden.”

Caribische vulkanen

Op de kaart hiernaast is de Kleine Antillen Boog te zien. De ligging nabij een subductiezone heeft geleid tot een vulkanisch landschap, maar óók als de vulkanen een slapend bestaan leiden is de geothermische gradiënt (de snelheid waarmee de ondergrond met de diepte in temperatuur toeneemt) hoog.
De Kleine Antillen Boog bestaat uit een oude boog, die 40 tot 23 miljoen jaar geleden vulkanisch actief was, en daarop een jonge boog van eilanden, waar ook Saba en St. Eustatius deel van uitmaken. caribbeanvolcanoes.com/

Subductiezone

Toch is er op vrijwel alle Caribische eilanden al serieus gekeken naar de kansen voor geothermie. Dat deze regio zo geschikt is voor deze duurzame vorm van elektriciteitsopwekking komt door de geologie van dit gebied, dichtbij een subductiezone. Hier schuiven aardplaten over elkaar heen, wat in het verleden heeft geleid tot de typische vulkanische boog: de Kleine Antillen Boog. Deze boog van eilandjes geeft precies de plaats aan waar kilometers onder het zeeniveau de oceanische Atlantische Plaat onder de (eveneens oceanische) Caribische Plaat schuift.

Soufrierehillsvolcano

De meeste recente grote vulkaanuitbarsting in het Caribisch gebied vond plaats op het eiland Montserrat, dat sindsdien voor twee derde onbewoond is. Hier barstte de Soufrière Hills uit in 1995.
Door het recente vulkanisme is de bodem hier erg heet. Aangezien het hele zuidelijke deel van het eiland vrijwel onbewoond is, zou dit volgens Van Bergen een mooie kans bieden er gebruik te maken van de aardwarmte. Niettemin is een nieuwe vulkanische uitbarsting op dit eiland niet uitgesloten en is het wellicht riskant er een kostbare installatie te plaatsen. National Science Foundation/PD-USGOV-NSF/Wikimedia Commons

Tekort aan professionals

Maar het Caribische gebied is niet uniek. Wereldwijd zijn de geologische condities zodanig dat aardwarmte benut kan worden (overigens ook in niet-vulkanische gebieden). In Europa voeren Italië, Turkije en IJsland de boventoon. Italië is overigens al meer dan een eeuw actief op dit gebied. Wereldwijd is geothermie booming in onder meer Zuid-Amerika, maar ook in een Aziatisch land als Indonesië neemt het vermogen uit aardwarmte snel toe, weet Van Bergen. Zijn universiteit werkt nauw samen met Indonesische instituten om het kennisniveau op een hoger peil te brengen omdat er daar een tekort is aan professionals.

Blackwell richards 2004

In het gebied grenzend aan het Caribisch gebied is geothermie al een beproefde technologie. In landen als Mexico en diverse Midden-Amerikaanse landen wordt al grootschalig elektriciteit uit aardwarmte opgewekt. Het Franse Guadeloupe was het eerste Caribische eiland waar, rond tien jaar geleden, een aardwarmte-installatie werd gebouwd. Op de kaart is de warmtedistributie in de bodem te zien. Blackwell-Richards 2004

Kansen voor Saba en St. Eustatius

Volgens Van Bergen is de geologische situatie op de twee Nederlandse Caribische eilanden Saba en St. Eustatius weliswaar niet zo gunstig als op Guadeloupe, maar gunstig genoeg om de mogelijkheden van geothermie serieus te gaan onderzoeken. De energievoorziening op de Antilliaanse eilanden leeft heel erg, is de indruk van de Utrechtse geoloog, die vorig jaar een Caribische conferentie meemaakte op Aruba onder de ambitieuze naam Green Aruba. Het Benedenwindse eiland kan wel wat groene marketing gebruiken vanwege de totale afhankelijkheid van fossiele brandstoffen, die onder meer van het nabijgelegen Venezuela afkomstig zijn.

Guadeloupe01

Op Guadeloupe infiltreert zee- en regenwater en stroomt tot één km diepte, waar het tot 250 graden Celsius opwarmt. EDF

Nederlandse gemeenten

Saba, St. Eustatius en Bonaire zijn sinds oktober 2010 Nederlandse gemeenten geworden. Hierdoor heeft Nederland nu twee echte vulkanen op zijn grondgebied en krijgt daarbij ook met de bijbehorende risico’s te maken. Naast vulkaanuitbarstingen gaat het ook om aardbevingen en tsunami’s. Voor Rijkswaterstaat waren de bestuurlijke veranderingen onlangs de reden een lezingenmiddag te organiseren om betrokken ambtenaren bij te praten over de geologie van de overzeese gebieden.

In het huidige Caribisch Nederland vond de laatste vulkanische uitbarsting plaats op St. Eustatius, waar de vulkaan The Quill waarschijnlijk 1600 jaar geleden voor het laatst actief was. De seismometers van het KNMI houden de de Quill en Mt. Scenery op Saba nauwlettend in de gaten.

Kaart450px 2

De Bovenwindse eilanden hebben een vulkanische oorsprong, terwijl Aruba, Bonaire en Curaçao zijn gevormd in de Stille Oceaan en tussen Noord- en Zuid-Amerika in oostelijke richting zijn gedreven toen deze continenten nog niet met elkaar verbonden waren. Een bijzondere reconstructie is onlangs gemaakt door masterstudente aardwetenschappen Lydian Boschman. Universiteit Utrecht/Lydian Boschman

Geothermie niet perfect

Net als aan alle andere vormen van duurzame energie zijn er nadelen verbonden aan geothermie. Van Bergen noemt er een paar. Behalve de bruikbare aardwarmte zijn er vulkanische vloeistoffen aanwezig in de diepe ondergrond. Deze kunnen een natuurlijke bron van vervuiling voor het oppervlaktewater vormen. Zo zijn er in Indonesië, waar aardwarmte sterk in opmars is, plaatsen waar borium met het grondwater naar boven komt. Ook moeten er soms stukken bos gekapt moeten worden om plaats te maken voor de installatie. Indien het geen gesloten systeem is, wordt het water – waaraan de warmte is onttrokken – weer teruggepompt in de bodem, en dat moet secuur gebeuren.

Richards 2011

Gebieden nabij een subductiezone kunnen, behalve voor geothermie, ook interessant zijn vanwege de aanwezigheid van metalen in ertsen. Zo wordt er bijvoorbeeld onder vulkanen koper en goud geaccumuleerd. Door erosie komen deze metaalrijke voorkomens uiteindelijk aan het aardoppervlak. Dit verklaart waarom het juist oude geërodeerde vulkanen zijn die interessant zijn voor de winning van grondstoffen. Richards 2011

Schaarse metalen

Volgens Van Bergen is niet alleen aardwarmte economisch interessant, maar hebben de kersverse Nederlandse gemeenten meer hulpbronnen die mogelijk geëxploiteerd kunnen worden. Hij denkt dan aan mineralen die momenteel nog als zandkorrels op de zeebodem liggen en waarvan de winbaarheid nog nooit serieus is onderzocht. Als voorbeeld noemt hij het fosfaatmineraal monaziet, dat ook het schaarse metaal neodymium bevat dat onder meer een belangrijke grondstof is voor magneten zoals die worden gebruikt in windturbines.

Sinds kort hebben zowel TNO als het NIOZ afdelingen op de Antillen. Op Aruba is de Caribbean Branch Office van TNO gevestigd en op St. Eustatius wordt eind deze maand het Caribbean Netherlands Science Institute (CNSI) geopend, een afdeling van het NIOZ.

Bronnen en meer lezen:

  • ‘Nederlandse vulkanen in het Caribische gebied: Saba en St. Eustatius.’ In: Grondboor & Hamer, 2012, nummer 4/5
  • Lezingenmiddag Antillen op 6 februari 2014 bij Deltares, Delft. Deltares is nog niet betrokken bij geothermieprojecten in het Caribisch gebied, maar wel actief op het vlak van geothermie, zoals bij het Warmtenet van de Campus Delft. Ook ontwierp Deltares het softwareprogramma WANDA, voor het berekenen van gas- en vloeistofstromen met als doel de energieleverantie van aardwarmtesystemen en warmtekracht-installaties te optimaliseren.