De gepatenteerde techniek van Canopus kan namelijk iets wat die van anderen niet kan: horizontaal of met een bocht boren in elke gewenste richting. Of ultradiep tot 8.000 meter onder de grond. De techniek maakt het ook mogelijk om zogenaamde zijsporen met open gaten te boren, waardoor vertakte structuren kunnen worden geboord, vergelijkbaar met boomwortelstructuren. De nieuwe boormethode heet Directional Steel Shot Drilling (DSSD). Het maakt gebruik van hogedrukstralen die stalen deeltjes bevatten, die aan het oppervlak weer worden opgevangen. In rotsachtige bodems kan er ook nog eens sneller mee geboord worden. Door op een bepaald punt extra korreltjes uit de boorkop te schieten, ontstaat meer ruimte in de schacht. Zo kun je de boorkop sturen en dus bochten laten maken.
Oplossing voor warmtecrisis en netcongestie
Ongeveer 50 procent van de energie in de wereld wordt op dit moment gebruikt voor het verwarmen van huizen en gebouwen. Door de toename van wind- en zonne-energie gebeurt dat steeds vaker elektrisch, bijvoorbeeld via warmtepompen. Maar de toegenomen vraag en aanbod van stroom kan het elektriciteitsnet niet aan, wat leidt tot congestie. “Voor beide problemen is geothermie een mooie oplossing”, zegt directeur Diederik Wawoe van Canopus. “Het enige probleem is dat geothermie vaak te duur is. Dat komt met name door de boorkosten.”
Ideale omstandigheden
Geothermie of aardwarmte is een duurzaam alternatief voor kolen- of gascentrales. Het principe lijkt simpel. Je boort een put naar diepere aardlagen en op 2,5 kilometer kom je water van circa 85 graden Celsius tegen. Je pompt het op en verwarmt er warmtenetten voor huizen, kassen of andere gebouwen mee. Nadat de warmte is onttrokken, wordt het water via een andere put naar beneden gepompt, terug naar het reservoir waar het vandaan kwam. In theorie is er dus geen gevaar voor bodemverzakking. Dat is wat in en rondom Den Haag, in tuindersgebied Het Westland en elders in de provincie Zuid-Holland al volop gebeurt. Daar zijn de bodemomstandigheden ideaal en is boren relatief goedkoop.
Horizontaal boren
In andere Nederlandse gebieden en landen is dat niet zo. Daar zijn de omstandigheden minder gunstig, vloeit het water minder makkelijk naar boven of is er niet genoeg van. “Op sommige plekken is geothermie minder rendabel. Dan moet je lange, horizontale stukken door de hete waterhoudende gesteentelagen kunnen boren. Daar hebben wij de oplossing voor”, zegt Wawoe.
Zwitserland heeft bijvoorbeeld dat probleem. Als je daar boort, komt er onvoldoende warm water naar boven voor een rendabel geothermieproject. Als je horizontaal boort, is al het water in die laag beschikbaar. Daarom zijn Zwitserse steden als Lausanne en Genève erg geïnteresseerd in de techniek van Canopus. “Zij willen graag meer met geothermie doen en willen kijken hoe het boren naar die aardwarmte met nieuwe technologieën relatief goedkoper wordt”, zegt Wawoe. “Op plekken waar geothermie nu nog minder rendabel of beschikbaar is kunnen we 2,5 keer zoveel productie uit een put halen tegen slechts 20 procent meerkosten.”
Kijk hier hoe de DSDD-technologie van Canopus werkt:
Stoom voor elektriciteit
Boor je 4 tot 8 kilometer diep, dan stuit je op water van 130 tot minimaal 250 graden. Dat kun je naar boven halen om stoom te produceren, die turbines kan aandrijven om elektriciteit op te wekken. Op die grote diepte zijn traditionele boortechnologieën nog te duur. Daar wordt soms een ondergronds radiatorsysteem geïnstalleerd dat alleen de temperatuur van de grond gebruikt om water te verwarmen. Dat soort ultradiepe geothermie wordt nog weinig toegepast en is in de meeste gevallen nog niet rendabel. Ook hier vanwege het dure boren. De techniek van Canopus is daar prima geschikt voor.
Wawoe: “Als je dit overal ter wereld zou kunnen doen met onze boortechniek, dan heb je een duurzame energiebron die 24 uur per dag beschikbaar is en die netcongestie door pieken en dalen in wind- of zonne-energie deels kan ondervangen. Het zou mooi dat geothermie dus naast bron van warmte ook een bron van elektriciteit zou kunnen worden.”
Wereldwijde groei
Wereldwijd groeit de productie van geothermische energie gestaag, zo toont het meest recente rapport van het internationaal agentschap voor hernieuwbare energie IRENA en internationale brancheorganisatie IGA aan. De opwekking van warmte groeide tussen 2015 en 2020 gemiddeld met 9 procent per jaar tot 107 gigawatt warmte. Elektriciteitsopwekking via stoom groeide minder hard met gemiddeld 3,5 procent per jaar tot 15,96 gigawatt elektriciteit. Om klimaatverandering tegen te gaan kan en moet geothermie een belangrijke rol spelen in de groene energietransitie, stellen beide organisaties. Zowel door het opwekken van duurzame warmte als elektriciteit. Geothermische projecten duren echter tientallen jaren, terwijl ze hoge investeringsuitgaven vooraf vereisen. Daarom is financiering vaak lastig.
Den Haag als epicentrum
De Haagse regio transformeert zich tot het mondiale epicentrum voor geothermische energie, waarbij energieonderzoeksinstellingen, industrie en financiering van wereldklasse worden gecombineerd. Het Rijswijk Centrum voor Duurzame Geo-energie (RCSG) van TNO bijvoorbeeld – een voormalig booronderzoek- en testcentrum van Shell – is een open innovatielab, waar bedrijven hun nieuwe boortechnieken, materialen en andere innovaties kunnen testen en demonstreren. De oprichting van de International Geothermal Association (IGA) in 2021 was een belangrijke mijlpaal. IGA vertegenwoordigt de wereldwijde geothermie industrie bij internationale organisaties zoals de Verenigde Naties, de Wereldbank, het Internationaal Agentschap voor hernieuwbare energie en het Internationaal Energieagentschap.
Top over financiering geothermie
Met industriële partners stelt de IGA normen vast, ontwikkelt de technologieagenda en ondersteunt ondernemers die zich bezighouden met schone technologie. De Haagse organisatie houdt geothermieconferenties over de hele wereld. De Global Geothermal Impact Summit 2024, op 23 en 24 april in de Fokker Terminal in Den Haag, gaat vooral over het financieren van geothermie. Dat aspect is net zo belangrijk als de technologische innovatie. De top brengt experts uit de geothermische sector, financiële instellingen, overheidsinstanties en impactinvesteerders bij elkaar om de weg vrij te maken voor deze vorm van duurzame energie.
Deze tekening toont hoe horizontaal boren werkt | Credit: De SchaapjesfabriekZoeken naar investeerders
Canopus werd in 2019 opgericht door Jan Jette Blangé, een expert in boortechnologie die al meer dan dertig patenten heeft laten registreren. Wawoe, werktuigbouwkundig ingenieur van de TU Delft, zegde in 2018 zijn baan bij Shell Solar op en werd mededirecteur. De start-up kent de zoektocht naar investeerders als geen ander. Bij de start kreeg het bedrijf een lening van de overheid, de zogeheten vroegefasefinanciering. In 2022 ontving Canopus een kapitaalinjectie van ENERGIIQ, het Energie-innovatiefonds van Zuid-Holland, en duurzaam durfkapitaalfonds SHIFT Invest. Die was gekoppeld aan een subsidie uit het Geothermica-programma van de EU. In totaal ging het om 2,6 miljoen euro. In hetzelfde jaar begeleidde InnovationQuarter de ondernemers bij hun subsidieaanvraag voor Kansen in West, waarmee ze nog eens 400.000 euro ophaalden. “Onze ervaring hierin kan ook voor anderen relevant zijn”, zegt Wawoe. Canopus is opnieuw bezig een flinke investering op te halen. Hoeveel en van wie, zal de start-up bekendmaken tijdens de top in De Haag.
Testprojecten
Canopus werkt momenteel aan drie concrete testprojecten: Green Village in Delft, een project in het oosten van Nederland en bij het Rijswijk Centrum voor Geothermie van TNO. Vorig jaar werd er ook geboord in het Zwitserse testcentrum bij Hagerbach. Als die projecten klaar zijn, verwacht de start-up in 2025 de markt op te kunnen met de nieuwe DSSD-technologie. “Voor de langere termijn kijken we wereldwijd naar meerdere projecten. Als de technologie zich eenmaal heeft bewezen, willen veel partijen de technologie graag gebruiken”, zegt Wawoe.
