Geothermische warmte voor de industrie

De decarbonisering van industriële warmte blijft een uitdaging. Een mogelijke oplossing is het gebruik van diepe geothermie. Daarbij fungeert warm water uit de diepe ondergrond als warmtebron. De techniek blijft in ons land relatief onbekend.

Trefwoorden: #Energik, #geothermie, #industrie, #warmte

Lees verder

Energy

( Foto: Energik )

ENGINEERINGNET.BE - Kennisinstelling Vito deed onderzoek naar de mogelijkheden, en ondertussen is er al een operationele installatie, bij farmabedrijf Johnson&Johnson in Beerse.

Energik, de vereniging die energie-efficiëntie in de industrie bevordert, organiseerde een voordracht met plaatsbezoek rond dit thema. Hierin werd dieper ingegaan op de praktische mogelijkheden van deze techniek om de voetafdruk van onze industrie te reduceren.

Geothermie: mogelijkheden en beperkingen
In de ondergrond wordt er voortdurend warmte gegeneerd door verschillende geologische processen. Door middel van boringen kan deze warmte aan de ondergrond onttrokken worden. Doorgaans wordt gebruik gemaakt van een aquifer, een ondergrondse watervoerende laag, van waaruit warm water wordt opgepompt. Dat water levert warmte via een warmtewisselaar, waarna het weer in de aquifer geïnjecteerd wordt via een tweede boring.

Deze techniek heeft een aantal voordelen ten opzichte van andere bronnen van duurzame warmte: 

  • de warmte is constant beschikbaar,
  • er komt geen compressorcyclus aan te pas, wat tot zeer hoge COP’s leidt (20-  30 is gangbaar, met maxima tot 40-50)
  • er zijn hoge temperaturen mogelijk, in functie van de ondergrond. In ons land gaat het om 80-90°C, waarmee heel wat thermische toepassingen   kunnen afgedekt worden. 
Principeschema van de geothermische centrale. (bron: Johnson&Johnson)

Er zijn wel een aantal beperkingen.  Om te beginnen moet men enkele kilometer diep boren om  water aan een voldoende hoge temperatuur te vinden. Verder stelt de hele installatie relatief hoge onderhoudseisen, onder meer omdat het opgepompte water corrosief is en rijk is aan opgeloste mineralen en gassen.

Bovendien is de ondergrond niet overal geschikt. In ons land komt vooral de grensstreek met Nederland in aanmerking. Vito heeft onderzoek gedaan naar de technische mogelijkheden en heeft de ondergrond beter in kaart gebracht. Op basis van die ervaring werd een geothermische installatie in gebruik genomen in de vestiging van Johnson&Johnson in Beerse. Deze installatie voedt een warmtenet, dat de verschillende gebouwen op de site zal bedienen.

Oplossing voor industriële warmte
De vestiging van Johnson&Johnson in Beerse maakte voorheen deel uit van Jansen Farmaceutica. Op deze site gebeurt het onderzoek en de ontwikkeling van nieuwe medicijnen. Er is warmte nodig voor diverse toepassingen, in de eerste plaats de verwarmingsbatterijen van de verschillende luchtbehandelingskasten.

De verdeelinstallatie naar het warmtenet.

De site telt namelijk nogal wat cleanrooms, die hoge ventilatievouden vereisen. Net als vele andere industriële bedrijven, streeft Johnson&Johnson ernaar om de CO2-uitstoot te verminderen. Door de natuurlijk beschikbare aardwarmte te benutten, kan men al een hele stap vooruit zetten.

Na een inloopperiode werkt de geothermische centrale ondertussen stabiel.  De volgende stappen zijn om het warmtenet uit te breiden en om de retourtemperaturen verder te verlagen, wat het rendement zal doen stijgen.

Op dit ogenblik varieert de injectietemperatuur in functie van het seizoen: rond 50°C in de winter, tot 55-60°C in de zomer Naargelang er meer en meer gebruikers op lage temperatuur worden aangesloten, zal dit veranderen. Verder wordt de werking meer en meer geoptimaliseerd op basis van de praktijkervaring.