Universiteit Utrecht onderzoekt ondergrondse opslag waterstof

Naar een aantal uitdagingen die deze manier van waterstofopslag met zich meebrengt, is nog weinig onderzoek gedaan. Suzanne Hangx, geoloog aan de Universiteit Utrecht, legt uit: ‘Om te zorgen voor een veilige en efficiënte opslag van waterstof moeten wij begrijpen hoe de ondergrondse reservoirs zich gedragen onder invloed van de drukop- en afbouw door de continue injectie en extractie van waterstof. Het High Pressure and Temperature Laboratory (HPT-lab) van de Universiteit Utrecht bezit als een van de weinige labs in de wereld een grote verscheidenheid aan faciliteiten. Dit brengt onze onderzoeksgroep in een unieke positie om de mechanische impact veroorzaakt door deze drukverschillen te onderzoeken.’

Poreus gesteente
Ondergrondse geologische formaties van poreus gesteente, zoals zoutwater aquifers en uitgeputte olie- en gasreservoirs, bieden aanzienlijke mogelijkheden voor de opslag van grote hoeveelheden waterstof. Maar, zoals Hangx uitlegt: ‘De continue injectie en extractie van waterstof zal betekenen dat het opslagsysteem wordt blootgesteld aan cyclische veranderingen in de vloeistofdruk in de poriën van het gesteente, evenals aan veranderingen in de chemische omgeving. Dit zal van invloed zijn op de beweging van waterstof en andere vloeistoffen in het opslagreservoir, de chemische reacties die kunnen plaatsvinden en zelfs het gedrag van microben - alle drie met hun eigen uitdagingen. Bovendien zal het ondergrondse reservoir onderhevig zijn aan drukverschillen, wat invloed heeft op het gesteente en eventuele breuken daarin. Dat kan gevolgen hebben voor het mechanisch gedrag en de sterkte van het gesteente en de breuken, wat mogelijk kan leiden tot bodemdaling, trillingen of lekkage. In het High Pressure and Temperature Laboratory (HPT-lab) kunnen we deze omstandigheden zeer nauwkeurig nabootsen, wat onze onderzoekers in de gelegenheid stelt om het mechanische gedrag, in reactie op waterstof injectie-extractie, nader te onderzoeken. Vanuit de industrie is er grote interesse getoond om samen te werken met het HPT-lab aan onderzoek naar veilige ondergrondse waterstofopslag.’

HyStorPor
De uitdagingen en de ontbrekende kennis op het gebied van waterstofopslag in poreuze reservoirs zijn in kaart gebracht in een onderzoek gepubliceerd in Energy & Environmental Science. Het onderzoek is het resultaat van een samenwerking tussen Hangx en wetenschappers die betrokken zijn bij het Britse HyStorPor-project  en GEO*8, de Europese Alliantie voor Aardwetenschappen, een consortium van vooraanstaande Europese organisaties voor aardwetenschappelijk onderzoek, waaronder de Universiteit Utrecht. Zij stellen dat er dringend behoefte is aan multidisciplinair onderzoek om de uitdagingen voor een veilige en efficiënte opslag van waterstof aan te pakken.