Naar de content

Aardgas winnen met de hand aan de kraan

Aardwetenschapper pleit voor stoplichtsysteem

Annemieke van Roekel

Nederland zou er goed aan doen op een andere strategie voor de gaswinning over te gaan, vindt aardwetenschapper en aardbevingenspecialist Manuel Sintubin (Katholieke Universiteit Leuven). Hij pleit voor een ‘stoplichtsysteem’, waarbij elk moment besloten kan worden tot doorgaan, minderen, of (tijdelijk) stoppen met de winning.

19 januari 2015

“Aan het begin van het jaar vaststellen hoeveel gas er in de provincie Groningen gewonnen gaat worden, is door de onvoorspelbaarheid van de aardbevingen geen handige strategie. Er moet korter op de bal worden gespeeld”, zegt Sintubin. Dat kan betekenen dat er minder opbrengst is aan het einde van het jaar, maar het kan ook best meer zijn.

Worstelen

Sintubin deed zijn uitspraken vorige week, tijdens een lezing over geïnduceerde aardbevingen in het Naturalis Biodiversity Center in Leiden. Geïnduceerde aardbevingen treden op door toedoen van de mens. Het zijn bevingen die er zonder menselijk handelen niet geweest zouden zijn, zoals die in Groningen, en ‘aangeslingerde’ aardbevingen waarbij de menselijke activiteit slechts het laatste zetje vormde dat nodig was om de boel in beweging te brengen (zie kader).

Wetenschappers worstelen met geïnduceerde aardbevingen, vertelt Sintubin. Het probleem is dat bijna elke vorm van ingrijpen in de ondergrond de aanleiding voor een aardbeving kan zijn. De aarde zit vol breuken en op de meeste staat een behoorlijke spanning. Het enige mechanisme dat ervoor zorgt dat de hele boel niet in- of uit elkaar schuift is wrijving. Een kleine verandering aanbrengen in de spanning rond de breuk kan er voor zorgen dat die wrijving het niet meer houdt en de breuk het begeeft. En dat is nu net wat we continu aan het doen zijn.

Aangeslingerd

Een voorbeeld van een ‘aangeslingerde’ aardbeving, waarbij de mens slechts voor het laatste zetje zorgde, was de beving met magnitude 7,9 die in 2008 in Wenchua, China aan 68.000 mensen het leven kostte. De breukbeweging werd in gang gezet door het enorme gewicht van het stuwmeer dat ontstond na de aanleg van een dam in het gebied, en dat 320 miljoen ton water bevatte. Ook zonder het stuwmeer zou deze aardbeving uiteindelijk zijn opgetreden, maar dan op een later tijdstip.

“We halen er van alles uit, en steken er van alles in”, vat Sintubin onze bodemactiviteiten samen. En dat heeft zo zijn gevolgen. Neem je belasting van de aardkorst weg, bijvoorbeeld door olie, water of gas uit de bodem te halen, dan neemt de druk op de breuk af en daarmee de wrijving. Voer je het gewicht echter op, bijvoorbeeld door een stuwdam te bouwen of afvalwater of CO2 in de grond te pompen, dan kan de schuifkracht op het breukvlak zodanig oplopen dat er een aardbeving ontstaat. Alles hangt af van de verdeling van het nieuwe gewicht en de oriëntatie van de breuk – die niet altijd bekend is.

Als de breuk waterdoorlatend (permeabel) is, kan ook het injecteren van water in de grond een aardbeving veroorzaken. Want bij een breuk waar water in zit, wordt de kracht die nodig is om de boel bij elkaar te houden groter. De hoeveelheid aardbevingen door olie- en gaswinning, mijnbouw en stuwdammen is door deze mechanismen sinds de jaren zestig aantoonbaar toegenomen.

Groningen

In Groningen houdt het aantal aardbevingen gelijke pas met de hoeveelheid gaswinning, zij het met een vertraging van enkele maanden. Dat laat Sintubin in een grafiekje zien. “De bevingen ademen als het ware mee op het ritme van de gaswinning.”

De gasproductie en de aardbevingen met een magnitude groter dan 1,5 in Groningen, per maand, sinds 1996. De schommelingen komen doordat in de winter veel meer gas wordt gewonnen dan in de zomer. Wat opvalt is dat de seismiciteit jaarlijks toeneemt, en dat de grote bevingen telkens 6 tot 9 maanden na de winterproductie-piek plaatsvinden.

 Staatstoezicht op de Mijnen, CC0

Het optreden van aardbevingen (de seismiciteit) is gerelateerd aan compactie: het inzakken van de bodem ten gevolge van het leegtrekken van het gasveld. In het harde gesteente onder het gasveld zitten echter breuken en die moeten we ook in de gaten houden, denkt Sintubin. Wellicht kunnen die grotere aardbevingen veroorzaken dan we tot nu toe gezien hebben.

Totale hoeveelheid gas die gewonnen is en totale hoeveelheid energie die door aardbevingen is vrijgekomen, sinds 1996.

 Staatstoezicht op de Mijnen, CC0

BANANA

“We moeten tijdens de gaswinning dagelijks meten wat er gebeurt en daar direct op inspelen”, vat Sintubin het dynamic traffic light system samen. De vraag die rijst is echter of dat wel mogelijk is. Er zit toch een vertraging van enkele maanden tussen een verandering in de productie en een verandering in de seismiciteit? Zit dat het stoplichtsysteem niet in de weg?

“Daar heb je een punt”, beaamt Sintubin. “Het blijft een verhaal van vallen en opstaan en van leren uit het verleden. Maar omdat het gegevensbestand toeneemt, kan je toch steeds beter inschatten wat je het beste kan doen.” Hij verwijst naar de wet van Gutenberg, die (voor Groningen) beschrijft dat op elke 10 bevingen van magnitude 1 een beving van magnitude 2 verwacht kan worden, op elke 10 bevingen met magnitude 2 één beving met magnitude 3, en zo verder. “Daar zou je op in kunnen spelen.” Het verkeerslichtsysteem zou er in elk geval baat bij hebben om de extreme variatie in gaswinning door het jaar heen af te bouwen, voegt hij er aan toe. “Maar daar bestaan praktische bezwaren tegen, omdat de vraag naar gas in de winter natuurlijk groter is.”

En dan is er nog iets. Om te bepalen wanneer je het stoplicht van kleur laat veranderen moet er eerst serieus worden nagedacht over de risico’s die je wil aanvaarden. Hoeveel schade of zelfs gevaar is de winning van het aardgas waard? Dat is een lastige vraag, beaamt Sintubin onmiddellijk, maar wel een waar je eigenlijk niet onderuit kan. “Het NIMBY (not-in-my-backyard) gevoel is langzaam maar zeker veranderd in de BANANA-doctrine: Build Absolutely Never Anything Near Anything. Maar de vraag is hoe lang dat valt vol te houden.”

De lezing Knoei niet met wrijving van Manuel Sintubin maakt deel uit van de serie Leidse Winterlezingen, die door de GEA Kring Rijnland is georganiseerd in Naturalis.

Lees ook:

Sintubin, M., Kijk flexibeler naar gaswinning, 20 januari (2015) Opiniestuk Volkskrant

ReactiesReageer