Bij aardbevingen komt er enorm veel energie vrij. Is die op te vangen? Wetenschappers proberen het in ieder geval wel.
Energie uit ‘mini-aardbevingen’, met een kracht van 2 of minder op de schaal van Richter omzetten in elektriciteit. Hiervoor ontwierpen onderzoekers uit Costa Rica in 2022 een bijzonder mechanisme. Een deel van de energie uit zulke kleine bevingen bestaat uit warmte-energie, die zit opgeslagen in chemische vloeistoffen, meestal zoutoplossingen. Een ander deel is bewegingsenergie, die vrijkomt door het trillen van de aardkorst.
Eén theoretisch prototype van hun systeem kan 87,5 megawatt aan energie uit die beweging halen, becijferden de Costa Ricanen. Dat is maar een fractie van wat heel Nederland per dag verbruikt, om maar eens wat te noemen. Toch zou het een aanwinst kunnen zijn, bijvoorbeeld voor afgelegen gebieden zonder normale stroomvoorziening.
Lees ook:
Optimistische berekeningen
En hoe zit het met opschalen naar grotere aardbevingen? “Interessant idee”, reageert André Niemeijer, universitair hoofddocent en onderzoeker aan de faculteit Geowetenschappen van de Universiteit Utrecht. “Maar het probleem is dat we niet weten wanneer aardbevingen gaan plaatsvinden.”
Verder lijken de berekeningen van de Costa Ricaanse onderzoekers wel érg optimistisch. Ze baseerden die namelijk op de totále energie van de beving. Zulke schokken ontstaan in de aardkorst en verplaatsen zich vanaf daar richting de omgeving. Maar tegen de tijd dat het aardoppervlak begint te trillen, zal de beving al enorm verzwakt zijn, stelt Niemeijer.
Problemen met winnen van energie uit aardbevingen
Om meer energie te winnen, moet je dus dieper boren, naar de plek waar een aardbeving begint. Dit epicentrum ligt vaak op 10 tot 30 kilometer diepte – soms zelfs nog dieper. Dat is een probleem: tot nu toe hebben mensen nog nooit dieper geboord dan ruim 12 kilometer. En al kom je wél zo diep, dan nog zouden het boormateriaal, de boorpijpen en de aangesloten energiecentrale het waarschijnlijk begeven vanwege de grote hoeveelheid energie die vrijkomt.
“Bovendien is conventionele apparatuur niet bestand tegen de vrijkomende chemische vloeistoffen waarin de warmte-energie bij diepe bevingen zit opgeslagen”, vervolgt Niemeijer. (Meestal zijn er zouten opgelost in die agressieve goedjes.) Dat de apparatuur daar niet tegen kan is jammer, want in theorie zijn die superverhitte vloeistoffen ook een mooie energiebron. Bij het bewegen van de aardkorst schuiven gesteentes zo snel langs elkaar dat ze soms door wrijvingshitte smelten. Diepe aardbevingen genereren zodoende veel extra aardwarmte – al verdwijnt die ook weer gauw via scheuren in de aardkorst, waardoor winnen moeilijk is.
Toch mogelijk?
Toch lijkt energiewinning uit krachtige bevingen niet helemáál een fata morgana. Studenten van de Universiteit van Leicester in Engeland berekenden in 2016 dat we uit een aardbeving met een kracht van 7,2 op de schaal van Richter (die bijvoorbeeld in 1995 plaatsvond in de Japanse stad Kobe; zie foto) genoeg energie kunnen halen om bijvoorbeeld de noodverlichting in een wolkenkrabber tijdens zo’n beving van stroom te voorzien. Hoe? Met elektromagnetische generatoren in schokdempers van funderingen. In die dempers creëert een magneet in een spoel een magnetisch veld dat zo’n 770 watt kan opwekken.
“En dan zijn er nog de naschokken”, concludeert Niemeijer. “Die kun je beter voorspellen en dus makkelijker benutten. Maar het blijft de vraag of de investeringen niet te groot zijn om ze terug te verdienen.”
Energie uit magma, energie uit sneeuw en energie uit magneetvelden. In KIJK 8-2024 lees je over nog meer bijzondere manieren om energie te winnen. Bestel deze editie in onze webshop of eenvoudig via de knop hieronder.
Tekst: Niels Olfert. Niels is geoloog en freelance wetenschapsjournalist.