Mogelijke doorbraak voor geothermische productie met ‘steel shot’-boortechniek

Samen met Europese partners zijn TNO en de Nederlandse boorspecialist Canopus het project gestart dat mede wordt gefinancierd vanuit het Topconsortium voor Kennis en Innovatie (TKI) Geo-energie. Dit is een Nederlandse subsidieregeling die de ontwikkeling van innovaties van duurzame, betrouwbare en betaalbare energiesystemen stimuleert.

Nieuwe boortechnologie om de productiviteit van geothermische reservoirs te verhogen

In het Rijswijk Centre for Sustainable Geo-energy (RCSG) zal onderzoek worden gedaan naar de Canopus-technologie voor gericht steel shot-boren. Deze innovatieve techniek is een mogelijke doorbraak om de productie van geothermische energie te verhogen tegen lagere kosten. De olie- en gasindustrie gebruikt het concept van het boren van vertakkingen of ‘horizontalen’ vanuit de hoofdboring in het reservoir om de productie te verhogen. Helaas worden de huidige horizontale boortechnieken nauwelijks gebruikt voor geothermische boringen vanwege hun kosten en de richting gebonden beperkingen. De nieuwe ‘steel shot’-boortechniek zal de productie verhogen tegen veel lagere kosten dan een verticale put met een vergelijkbare output. De meervoudige lange horizontale boring zal ook de kans vergroten dat goede reservoirformaties worden gevonden, dit is momenteel een van de grootste risico's voor geothermische projecten wereldwijd. De nieuwe boortechnologie heeft nog andere voordelen, zoals een betere kwaliteit van de boorputten en een kleinere voetafdruk van het materieel op de boorlocatie.

In dit project zal de nieuwe steel shot-boortechnologie voor gestuurd boren van lange horizontale zijspoorputten worden getest in een hydrostatische boorproefopstelling in Rijswijk. Naast het boor- en stuurvermogen zullen ook de boorpatronen van horizontale rasters worden onderzocht om de betrouwbaarheid en voorspelbaarheid van productie maximalisatie te verbeteren.

Over het consortium

Het DEPLOI-consortium bestaat uit EBN, Storengy (Frankrijk), Technische Universiteit München (Duitsland), BRGM (Frankrijk), Well Guidance, Odfjell Well Services Coöperatief U.A. (Nederland), Nagra (Zwitserland), Canopus en TNO (Nederland). Het project loopt tot april 2022.

Gebouwkenmerken en bewonerswensen centraal

Wij stellen voor om de huidige aanpak te combineren met onze voorgestelde contingentenaanpak. Een contingent is een cluster van gebouwen waar dezelfde verduurzamingsoplossing op toepasbaar is. Dit wordt bepaald op basis van het “gebouw-DNA”.

Dit is een set gedetailleerde eigenschappen per gebouw, waarbij zowel naar technische kenmerken, de omgeving als de bewonerswensen wordt gekeken. Deze contingenten omvatten gemiddeld zo’n 15.000 tot 30.000 gebouwen.

Herhaalbaarheid leidt tot lagere kosten en versnelling

Donkervoort: “Een contingent bundelt de vraag en dat maakt de ontwikkeling en toepassing van uniforme verduurzamingsoplossingen mogelijk. Deze oplossingen kan je dan als pakket per gebouw binnen dat contingent herhaalbaar toepassen.

De vraagbundeling leidt voor de aanbieders van de oplossing tot de nodige zekerheid qua vraag. Met deze zekerheid durven bedrijven het beter aan om per contingent te investeren in de benodigde innovatie en industrialisatie. Dit moet leiden tot een versnelling tegen lagere kosten.”

Meer inzicht vooraf voor individuele woningeigenaren

Wij verwachten dat deze aanpak ook gaat helpen om individuele woningeigenaren in beweging te krijgen. Donkervoort: “We zien dat veel particuliere woningeigenaren worden afgeschrikt door te weinig inzicht vooraf qua kosten, uiteindelijke energieprestaties en wooncomfort. Je moet hen dus ontzorgen. Onze voorgestelde aanpak helpt daarbij.

Een particuliere woningeigenaar voert dan zijn individuele woonwensen en gebouwgegevens in bij een digitaal loket en ziet vervolgens direct welke verduurzamingsoplossingen passen bij het eigen huis, tegen welke kosten en met welke resultaatgaranties. Dat geeft zekerheid aan huiseigenaren waardoor mensen gemakkelijker de stap naar verduurzaming zetten.”

Complexe, nationale data puzzel

Om de nieuwe aanpak te doen slagen is veel data nodig. Machteld de Kroon, TNO-directeur Bouw, Infra & Maritiem: “We praten over ruim 7 miljoen gebouwen. Om deze naar contingenten in te delen moet je op nationaal niveau een complexe data-puzzel leggen.

Leg je deze puzzel regionaal of lokaal, dan behaal je in onze ogen onvoldoende schaalvoordelen. De analyse van de data zal in de toekomst met behulp van kunstmatige intelligentie en machine learning veilig kunnen plaatsvinden.”

Nationale Renovatiestrategie noodzakelijk

De Kroon is van mening dat de overheid een meer regisserende rol op zich moet nemen in de energietransitie gebouwde omgeving. “Wij stellen voor om de bestaande aanpakken, zoals de Renovatieversneller en Startmotor te baseren op de contingentenaanpak.

Daarmee worden deze effectiever. Organiseer dit via een nationale renovatiestrategie waarin bouw- en installatiebedrijven, financiële instellingen, commerciële vastgoedeigenaren, woningcorporaties én vertegenwoordigers van individuele particuliere woningeigenaren een rol spelen. TNO draagt graag bij aan het vormgeven van deze strategie.”