Het Europese CHPM2030-project wil sites voor diepe geothermie (minstens 4.000 meter) gebruiken om ook waardevolle metalen uit de grond te halen. Die combinatie kan geothermie rendabeler maken. Tegelijk wordt Europa zo minder afhankelijk van de import van kritieke metalen. Een goede locatie is daarbij cruciaal.
Twee stappen
Metalen uit geothermische vloeistof halen gebeurt in twee stappen. De eerste is een elektrolytisch winningsproces, waarbij metalen worden afgezet op elektroden. Die technologie gebruiken bedrijven als Umicore ook om bijvoorbeeld koper en zink te winnen. De tweede stap is een nieuw proces dat VITO heeft ontwikkeld. Daarbij wordt een gasinfusie gebruikt om metalen op elektroden te laten neerslaan. De resulterende metaaloxides zijn heel waardevol: ze worden onder meer gebruikt in de glasindustrie, de medische industrie en de halfgeleiderindustrie.
Goede locatie
De voorwaarde voor metaalwinning is natuurlijk dat er metalen in de grond zitten. Bovendien moeten die metalen voor een deel opgelost zijn in het grondwater. Als de ondergrond alleen metalen in vaste vorm bevat, kan uitloging mogelijk een uitweg bieden. Joost Helsen van VITO: “Bij geothermie pompen we niet alleen heet grondwater omhoog, we brengen het afgekoelde water ook weer naar beneden. Dat is nodig om de ondergrondse stabiliteit te bewaren. Aan zo’n injectie kunnen we perfect loogmiddelen toevoegen om metalen uit te logen. Zo ontstaat een Enhanced Geothermal System (EGS), met een hoge concentratie aan metalen in de geothermische vloeistof.”
Extra energiebron
Naast aardwarmte en metaalwinning is er nog een derde manier om het grondwater te benutten. Daarbij wordt de zoutconcentratie in de geothermische pekel als energiebron benut. Via omgekeerde elektrodialyse wordt het zoute water met minder zoute vloeistof in contact gebracht. Daardoor ontstaat een spanningsverschil en wordt elektriciteit opgewekt. “Zowel de metaalwinning als de elektrodialyse zit momenteel nog in de conceptuele fase. Via tests in een labo-installatie proberen we de technische haalbaarheid en het economische potentieel aan te tonen”, weet Joost Helsen. “Tegen 2030 willen we op de Balmattsite in Mol graag een pilootinstallatie bouwen. Een werkende, economisch rendabele site zal wellicht pas voor 2050 zijn.”