Onderzoekers testen een ondergrondse energiebron die volgens schattingen 63 terawatt aan vermogen zou kunnen leveren. Als dit lukt, zou diep onder onze voeten een bijna onuitputtelijke elektriciteitsbron liggen.
Diep onder onze voeten ligt mogelijk een vrijwel onuitputtelijke energiebron. Wetenschappers van Oregon State University testen technologie om warmte uit zogenoemde superhete rots (SHR) te benutten.
Dankzij een schenking van 750.000 dollar van Quaise Energy kan het EDGE-lab extreme omstandigheden simuleren en onderzoek doen naar water, gesteente en materialen bij temperaturen van boven de 400 °C en drukken tot 500 keer die aan het oppervlak.
Gigantisch potentieel
SHR-geothermie is veelbelovend: volgens schattingen van Clean Task Air Force kan het wereldwijd tot 63 terawatt leveren. Om dat in perspectief te plaatsen: dat is ruim acht keer de huidige wereldwijde elektriciteitsproductie. Dit zou al mogelijk zijn door slechts 1 procent van de beschikbare superhot-rock-reserves te benutten, op dieptes van drie tot negentien kilometer onder het aardoppervlak.
Het EDGE-lab onderzoekt hoe water in een superkritische fase energie transporteert, gesteente beïnvloedt en hoe materialen zoals zand en vitrified liners zich gedragen onder deze extreme omstandigheden.
5 keer meer energie dankzij superkritisch water
De sleutel tot dit enorme potentieel ligt in het gedrag van water onder extreme omstandigheden. Op die ‘super hot rock’-dieptes kunnen temperaturen boven de 374 °C en drukken tot 500 bar optreden. Onder deze omstandigheden komt water in een superkritische fase terecht.
In deze toestand gedraagt het zich niet meer volledig als vloeistof of gas. Superkritisch water kan daardoor tot vijf keer meer energie transporteren dan normaal heet water in traditionele geothermische installaties. Dat maakt het mogelijk om uit één put veel meer vermogen te halen dan uit conventionele geothermische bronnen, waar temperaturen doorgaans ‘maar’ tussen de 150 en 250 °C liggen.
Extreme omstandigheden in het lab
Onder leiding van assistent-professor Brian Tattitch gebruikt het EDGE-lab een speciale flow-through reactor om gesteente, water en druk te combineren. Hierdoor kunnen onderzoekers in real time volgen hoe mineralen oplossen of kristalliseren, gesteente chemisch reageert en materialen degraderen.
“Verschillende gesteentesoorten reageren anders op vloeistoffen,” zegt Tattitch. “In het lab kunnen we simulaties doen en voorspellen of een systeem bijvoorbeeld verstopt raakt.”
Uitdagingen en obstakels
Een groot technisch obstakel is mineraalneerslag: opgelost gesteente kan bij afkoeling kristalliseren en poriën verstoppen. Dit blokkeert de doorstroming van energie. Daarnaast onderzoekt het lab vitrified liners, een glasachtige voering die ontstaat tijdens Quaise’s boortechnologie, om boorputten stabiel te houden bij extreme dieptes en drukken.
Materialen die extreme hitte overleven
Veel conventionele materialen, zoals zand voor open scheuren, verliezen hun eigenschappen bij 400 °C. Onderzoekers testen welke materialen stabiel en effectief blijven, zodat toekomstige geothermische putten duurzaam en betrouwbaar kunnen functioneren.
Van experiment naar energiebron
In 2025 boorde Quaise Energy in een Texas granietgroeve tot 118 meter. Voor 2026 is het doel één kilometer. De laboratoriumdata van Oregon zijn cruciaal om putten te ontwerpen, risico’s op verstopping te minimaliseren en materialen te selecteren die deze extreme omstandigheden aankunnen.
Volgens Geoffrey Garrison, VP Operations bij Quaise, is dit essentieel: “Superhot-rock-geothermie opereert in een regime waar bestaande modellen falen. Alleen gecontroleerde experimenten leveren betrouwbare data om duurzame putten en reservoirs te ontwerpen.”
Continu beschikbare elektriciteit
Geothermie biedt continu beschikbare elektriciteit, onafhankelijk van weer of dag-nachtcycli. SHR-geothermie kan dit wereldwijd beschikbaar maken, omdat hoge temperaturen bijna overal op diepte aanwezig zijn. Als de technische obstakels worden overwonnen, kan deze technologie een enorme rol spelen in de toekomstige energievoorziening.
