Open access tot aardwetenschappelijke onderzoeksfaciliteiten en data in Nederland

Het onderzoeksproject EPOS-eNLarge, een samenwerkingsverband tussen de Universiteit Utrecht, Technische Universiteit Delft (TU Delft), het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI), en het TNO Geological Survey of the Netherlands, biedt open access tot hun wetenschappelijke laboratoria en grootschalige geofysische faciliteiten, waaronder een Earth Simulation Lab, een geothermische bron en een aardbevingsdatacentrum, aan wetenschappers die onderzoek doen naar de ondergrond. Data over de Nederlandse ondergrond is ook toegankelijk. Door het openlijk delen van onderzoeksfaciliteiten en data willen wij onze collectieve kennis over de ondergrond verbeteren, en de weg vrijmaken voor veilig en duurzaam gebruik van de ondergrond.

Veel van de huidige strategieën om broeikasgasemissies te verminderen draaien om een vergroot gebruik van de ondergrond - die massa onder onze voeten waar grondwater, aarde en stenen een wisselwerking hebben met activiteiten van mensen. De productie van hernieuwbare energie uit geothermische bronnen, de opslag van koolstofdioxide of energie-overschotten in de ondergrond, en het afbouwen van gas- en oliereserves zijn allemaal belangrijke onderdelen van de energietransitie en mogelijke oplossingen voor de klimaatcrisis. Maar ons begrip van de impact van deze activiteiten op de ondergrond is nog steeds incompleet, wat hun grootschalige toepassing moeilijker maakt.

Het resultaat van deze samenwerking kan uiteindelijk de efficiency en veiligheid van geothermische en andere ondergrondprojecten vergroten.

Het onderzoeksproject EPOS-eNLarge heeft het doel om een completer begrip te leveren van de impact die gebruik door de natuur en mensen op de ondergrond heeft. Het project, een samenwerkingsverband tussen de Universiteit Utrecht, TU Delft, het KNMI en  TNO Geological Survey of the Netherlands, ontwikkelt innovatieve grootschalige onderzoeksfaciliteiten, gespecialiseerde laboratoria en datacentra verspreidt over die locaties, en levert gratis toegang tot laboratoria en data aan wetenschappers die onderzoek doen naar de ondergrond waar ook ter wereld.

“Eén van de hoofddoelen van het project is om de kennis uit het laboratorium over wat stenen op kleine schaal doen toe te passen om te voorspellen wat de stenen gaan doen op veel grotere schaal en onder echte omstandigheden,” zegt dr. Suzanne Hangx, universitair docent bij het High Pressure and Temperature Lab van het departement Aardwetenschappen, Universiteit Utrecht, en één van de betrokken wetenschappers.

Schalen overbruggen

Voor Hangx biedt het samenwerkingsverband inzichten en resultaten die anders onbereikbaar zouden zijn. “Ieder van ons kijkt naar een klein deel van de puzzel, maar om de impact van ondergrondgebruik door mensen nauwkeurig te voorspellen, moeten we samenwerken over schalen,” zegt ze. “Door op elkaars sterke punten in te spelen, kunnen we een op natuurkunde gebaseerd begrip ontwikkelen van wat er gebeurt in de ondergrond op de schaal van individuele korrels in onze stenen en dat extrapoleren naar de kilometerschaal. Want dit is de schaal waarop activiteiten in de ondergrond plaatsvinden en mogelijke effecten worden gevoeld.”

Dankzij het laboratoriumonderzoek dat de Universiteit Utrecht uitvoert op monsters van een centimeter heeft het cluster veel geleerd over sommige van de microprocessen die aansturen wat stenen doen. “Aan het TNO Rijswijk Centre for Sustainable Geo-energy kunnen we een stap verder gaan en ontdekken wat er gebeurt in de ondergrond als we vloeistof onttrekken of injecteren op een nog nooit eerder gebruikte schaal van 1-400 meter,” zegt Frank van Bergen, onderzoeksmanager van het Rijswijk Centre.

Tenslotte, aan de TU Delft en het KNMI, worden grootschalige observatiecentra gebruikt om te testen hoe de ondergrond reageert op activiteiten van de mens. “Hoewel we gemakkelijk kleinschalige modellen kunnen valideren met laboratoriumtests en gecontroleerde omstandigheden, is het valideren van modellen op kilometerschaal die relevant zijn voor ondergrondse geo-energietoepassingen zeer moeilijk en is grootschalige infrastructuur vereist,” zegt Alexandros Daniilidis, universitair docent Geothermal Engineering aan de TU Delft. “De data die we hebben over de ondergrond en de natuurkundige processen die plaatsvinden, worden gebruikt om modellen te bouwen. Hiermee kunnen we simuleren wat energiesystemen doen op grote ruimtelijke en temporele schaal. Deze afstemming helpt ons om de impact van het gebruik van de ondergrond voor geo-energietoepassingen beter te begrijpen of zelfs te voorspellen.”

“Het resultaat van deze samenwerking kan uiteindelijk de efficiëntie en veiligheid van geothermische en andere ondergrondprojecten vergroten,” voegt Ronald Pijnenburg, projectmanager van de onderzoeksinfrastructuur, toe.

Open access tot onderzoeksfaciliteiten en data

EPOS-eNLarge doet twee keer per jaar een oproep voor voorstellen voor gratis toegang tot de faciliteiten van het cluster - de Multi-scale Imaging and Tomography-faciliteiten (MINT-faciliteiten) aan de Universiteit Utrecht (MINT-UU) en de Technische Universiteit Delft (MINT-TUD), het ESL Tektoniek Modelleer Laboratorium, ESL High Pressure and Temperature (HPT) Lab, en Porous Media Lab aan de Universiteit Utrecht, het Delft Petrophysics Lab aan de Technische Universiteit Delft, en het Rijswijk Centre for Sustainable Geo-energy en Kernhuis van het TNO geologisch onderzoek. De volgende oproep is in februari 2024.

Data die voortkomt uit deze faciliteiten wordt openbaar toegankelijk gemaakt via het EPOS multi-disciplinary data portal, waardoor de efficiëntie en transparantie van (inter)nationaal aardwetenschappelijk onderzoek wordt gegarandeerd.

Over EPOS-eNLarge

EPOS-eNLarge is een nieuwe Roadmap for Large-Scale Research Infrastructure, gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Het project, een samenwerkingsverband tussen de Universiteit Utrecht, de Technische Universiteit Delft, het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) en het TNO Geological Survey of the Netherlands, biedt de ontbrekende schakel die nodig is om onze kennis van microprocessen in de ondergrond op kilometerschaal toe te passen. Het bouwt voort op het onderzoeksproject EPOS-NL, een Nederlandse nationale onderzoeksinfrastructuur voor onderzoek naar geobronnen.