Hollanda sera işlemleri için sığ jeotermal kaynakları başarıyla kullanıyor

Jeotermal enerji dahil olmak üzere farklı jeotermal teknolojiler (kaynak: haber metni)

Cannur Bozkurt 17 Haz 2020

Hollanda Zevenbergen’deki patlıcan fidanı Greenbrothers, Hollanda’da sığ jeotermal enerji kullanan ilk şirkettir.

Bir VolkerWessels şirketi olan Visser & Smit Hanab, Techniek Nederland tarafından bildirildiği üzere düşük sıcaklıklı jeotermal enerjinin (kısaca LTA) Greenbrothers seralarını ısıttığı öncü projeyi gerçekleştirmiştir. LTA kurulumu, bir ısı pompasıyla 60 °C’ye yükseltilebilen 31 °C sıcaklıkta jeotermal akışkan kullanmaktadır.

LTA, termal enerji depolama sisteminin avantajlarını daha derin jeotermal enerjinin avantajlarıyla birleştiren yeni bir teknoloji olarak, sürdürülebilir ısı ekstraksiyonu biçimlerinin bilinen dezavantajlarına sahip değildir. Suyun nispeten sığ toprak katmanlarından çıkarılması nedeniyle, bu suyun sıcaklığı sadece 30 °C civarındadır, bu da ısının yükseltilmesi gerektiği anlamına gelir.

DLVGE, KEMA ve IF Technology’nin 2014 yılında daha sığ derinliklerden elde edilebilecek enerjiye yönelik yaptığı araştırma, LTA’nın potansiyelini ortaya koymuştur. Greenbrothers enerji yöneticisi Ronald-Jan Post bu çalışmaya katılan kişilerden biri olarak şu açıklamada bulundu; “Araştırmaya dayanarak, Zevenbergen için olasılıkları da ortaya koyan çeşitli haritalar yapılabilir. Bu bizi seralarımızın sürdürülebilir ısınması için uygulayıcı taraf olarak Visser & Smit Hanab (V&SH) ile LTA’nın kullanımına yönlendirdi. LTA daha önce hiç uygulanmamıştı. Dolayısıyla bu öncü bir proje belirsizlikler ve riskler içeriyordu. Bu nedenle Moerdijk’ten kalan ısı veya bir fermantasyon tesisi inşa etmek gibi Greenbrothers ile alternatiflere de baktık. Ancak tüm artıları ve eksileri dikkate alarak, sonunda LTA’yı seçtik.”

Mantıksal seçim

V&SH proje yöneticisi Mark de Vrieze, bu seçimin Greenbrothers projesi için bariz bir seçim olduğunu belirtiyor: “Greenbrothers’ın amacı seraları sürdürülebilir bir şekilde ısıtmaktı. Hem CHP hem de derin jeotermal enerji bir seçenek değildi. Greenbrothers sadece sürdürülebilir ısıya ihtiyaç duyduğundan ve neredeyse hiç soğuk talebi olmadığından, termal enerji tesisatı gerçekçi bir seçim değildi. Kârlı sürdürülebilirlik fırsatları ararken, her zaman çevreye güvenirsiniz. Greenbrothers için bu, LTA’nın seraları sürdürülebilir bir şekilde ısıtmak için en iyi çözüm olduğu anlamına geliyordu.”

Özel sondaj yöntemi

V&SH, LTA olarak da adlandırılan “sığ jeotermal enerji” için sondaj sağladı. Bunu yapmak için, şirket Zevenbergen’de yaklaşık 700 m derinlikte bulunan “Brüksel Kumu” toprak katmanına girdi. V&SH, Brüksel Kumu’ndan jeotermal enerjiyi karlı bir şekilde çıkarmak için özel bir delme yöntemi geliştirdi. De Vrieze sondaj uygulamasına yönelik şöyle konuştu: “Isıyı çıkardığımız kum tabakası nispeten ince. Dikey filtreleri tercih etseydik, pompalayabileceğimiz su miktarı ile birlikte suyun sıcaklığı maliyetlerle orantılı olmazdı.”

Bu nedenle V&SH filtreleri yatay olarak Brüksel Kumu’na yerleştirmek için bir yöntem geliştirdi. Bu teknik, örneğin nehirler ve yollar altındaki borular ve kablolar için uygulanan yönlü delme ile bir şekilde karşılaştırılabilir. De Vrieze: “Bunu yaparken, iki kuyuyu bir açıyla aşağıya doğru deliyoruz. Bu, her iki kuyu arasında çok derinlere inmek zorunda kalmadan yeterli alan yaratıyor. Sonra yatay olarak deliyoruz ve filtreleri oraya yerleştiriyoruz. Filtreleri yatay olarak uygulayarak, ılık suyu çok daha büyük bir mesafeden çıkarabiliyoruz. Bu daha büyük akış ve ve yüzeye daha yakın (sığ) katmanlarındaki daha düşük sıcaklık ile yeterli güce ulaşmamıza olanak sağlıyor.”

Yararları

De Vrieze’e göre, LTA kullanımının çeşitli avantajları var. “Pompaladığımız suyun nispeten düşük sıcaklığı ve bileşimi nedeniyle, bu projede derin jeotermal enerjiye göre çok daha az korozyon var. Sonuç olarak, boruların ekstra dirençli malzemelerden oluşması gerekmiyor, bu da malzeme ve bakım maliyetlerinin önemli ölçüde daha düşük olduğu anlamına geliyor. Ayrıca, inhibitör veya kimyasal kullanmak zorunda değilsiniz.”

De Vrieze şöyle devam ediyor, “Daha sığ kuyular aynı zamanda düşük oranda radyoaktif madde iççeriyor. Ayrıca, pompaladığımız sudaki gaz miktarı minimum: metreküp su başına yaklaşık 0.06 metreküp çözünmüş gaz. Bu o kadar az ki tüm sistemi kapalı tutuyoruz ve gazdan arındırma gerektirmiyor. Sonuçta korozyon ve enjeksiyon kuyusunda herhangi bir çökelme oluşmuyor.”

LTA kurulumunun yaratılması, hem kelimenin tam anlamıyla hem de mecazi olarak birçok ayağa sahipti. Post, “Böyle bir proje ilk kez gerçekleştirildi” diyor. “Tekniklerin ve yöntemlerin ilk kez uygulandığı projelerde, sık sık aksiliklerle karşılaşılır.”

Projenin karşılaştığı aksaklıklardan biri, rezervuardaki sızıntıydı ve kumun borulara sızmasına neden oldu. Post: “Bu sızıntı boruları kumla tıkadı. Sızıntıyı bulduktan sonra tamir edildi ve borular vakumlandı, böylece devam edebildik.” diyor.

Sızıntıya ek olarak, proje grubunun karşılaştığı bir diğer zorluk, sıcak suyu toplayan kuyu pompasının sıkışması ve su pompalayamaz hale gelmesi idi. De Vrieze ise şöyle açıklıyor: “Çözüm teorik olarak basit: pompayı yenisiyle değiştirin ve tekrar devam edin. Pompayı değiştirirken, bu projenin yer üstü kurulumları olan projelerden gerçekten farklı olduğunu fark ettik. Bu gibi durumlar, tıpkı teoriden sapan her şeyde olduğu gibi zaman ve paraya mal olur. Bu nedenle, alternatif senaryolar hazırlamanız önemli. Şimdi edindiğimiz deneyimler bu açıdan çok değerli.”

Sonuçlar

Greenbrothers’ın hedefi, seraları ısıtmak için CO2 emisyonlarını % 80 azaltmaktı. Post, “Bunu kesin olarak söylemek için henüz çok erken olmasına rağmen, bu hedefe ulaşacağımız anlaşılıyor” diyor. “Kurulum Aralık 2019’dan beri aktif, bu yüzden performansla ilgili nihai sonuçlar çıkarmak için biraz daha zamana ihtiyaç var. Şu anda sisteme ince ayar yapıyoruz.”

De Vrieze: “Sığ jeotermal enerji ile her yıl 25.000 MWh enerji üretiyoruz ve sıcaklık, sı pompaları ile yükseltiliyor.” De Vrieze’nin referans aldığı ısı pompaları seri olarak kullanılır; üç ısı pompası modülünden oluşan modüler bir ısı pompası sistemi, iyi bir verimlilk sağlarken, jeotermal ısının gerektiği şekilde yükseltilmesini sağlar. Sonuç etkileyici: yıllık 9.000 ton CO2 tasarrufu.

Post, tamamlanan LTA kurulumunun sonuçlarından memnun. “Bunu yapan ilk taraf biziz. Tabii ki bir sonraki proje için iyileştirme alanları var, ancak bu her zaman yeni tekniklerle çalışmaya başladığınızda karşılaştığınız bir durumdur. Bu kurulum ile seralarımıza yıl boyunca sürdürülebilir bir şekilde ısı sağlayabiliyoruz, bu yüzden LTA bizim için harika bir çözüm. Gelecekte LTA’nın diğer konularda ne gibi bir rol oynayabileceğini merak ediyorum.”

Kaynak: ThinkGeoEnergy