Geothermische energie levert momenteel slechts een klein deel van de elektriciteit van het land. Maar terwijl staten hun transitie naar hernieuwbare elektriciteit opvoeren, zien sommige leiders een grote rol weggelegd voor geothermie als stabiele, hernieuwbare energiebron.

Geothermische centrales, die sinds 1960 in de Verenigde Staten worden gebruikt, leiden stoom of heet water uit diepe putten om turbines aan te drijven die elektriciteit produceren. Het benutten van ondergrondse warmte is duurder dan het ontwikkelen van wind- of zonne-energie, maar experts zeggen dat de betrouwbare output van bronnen zoals geothermie van cruciaal belang is om het net te ondersteunen op momenten dat de zon niet schijnt of de wind niet waait.

Veel staatsleiders hebben zich gericht op batterijopslag of het behoud van kerncentrales als aanvulling op hun windturbines en zonnepanelen. Sommigen beginnen geothermie – die momenteel minder dan een half procent van de stroomvoorziening van het land levert – te zien als een onderbenutte energiebron die 24/7 toegankelijk is.

"(De capaciteit voor geothermische energie) is enorm groter dan wat we nu genereren", zegt Roland Horne, de Thomas Davies Barrow-professor aardwetenschappen aan de Stanford University. "Het is niet intermitterend, het draait de hele tijd, en dat is een zeer overtuigend voordeel."

Experts zeggen dat bijna elke westerse staat meer geothermische energie zou kunnen aanboren, met het potentieel om maar liefst 5% van de nationale elektriciteitsvoorziening te produceren met behulp van bestaande technologie. Sommige opkomende systemen zouden, als ze succesvol zijn, dat cijfer kunnen verhogen tot 15%, zeggen donateurs.

Eerder deze zomer kondigde de Colorado-gouverneur Jared Polis, een democraat die voorzitter is van de 22-koppige Western Governors' Association, aan dat de groep een initiatief zou lanceren om de uitbreiding van de "onderontwikkelde" hulpbron te onderzoeken. De vereniging zal onder andere de uitdagingen op het gebied van vergunningen, personeelskwesties, markten en kaarten bestuderen.

"[Wind en zonne-energie] zullen waarschijnlijk de grootste werkpaarden blijven voor het aandrijven van het elektriciteitsnet, maar we zien een rol voor goedkope geothermische elektriciteit als onderdeel van die basislastoplossing terwijl we steenkool en aardgas geleidelijk afbouwen", zei Polis in een verklaring. interview. "Ik twijfel er niet aan dat het een belangrijke rol zal spelen in de energietoekomst van het Westen."

Aanhangers van geothermische energie erkennen dat het opschalen van de industrie waarschijnlijk aanzienlijke publieke steun zal vergen. Dat kunnen gegarandeerde leningen zijn voor onzekere booroperaties, herzieningen van de regelgeving en investeringen in personeel, of zelfs mandaten voor meer "baseload"-centrales - waarvan de output stabiel blijft - uit hernieuwbare bronnen. Hoewel vroege inspanningen om geothermie te ondersteunen brede steun van twee partijen hebben genoten, is het onduidelijk hoe ver wetgevers bereid zijn te gaan om de weegschaal in haar voordeel te laten kantelen.

Zoals met de meeste energiebronnen, hebben sommige geothermische projecten te maken gehad met terugslag van de lokale bevolking die tegen ontwikkeling in bepaalde gebieden is. Een stam in Nevada heeft gevochten tegen een voorgesteld project waarvan hij vreest dat het de warmwaterbronnen zal beschadigen die hij als heilig beschouwt, terwijl een fabriek in Hawaï al lang te maken heeft met tegenstand van de gemeenschap vanwege lawaai en waterstofsulfidelekken.

Ondertussen zouden staten in elke regio geothermische technologie kunnen gebruiken om gebouwen te verwarmen en te koelen, zelfs in gebieden waar de hulpbronnen niet voldoende zijn om een ​​elektriciteitscentrale van stroom te voorzien. Experts zeggen dat geothermische warmtepompen de uitstoot van aardgasovens en andere op fossiele brandstoffen gebaseerde verwarmingssystemen kunnen verminderen. Eerder dit jaar hebben wetgevers in New York en Massachusetts maatregelen aangenomen om de invoering van geothermische verwarming en koeling aan te moedigen.

Op zoek naar consistentie

Om toegang te krijgen tot geothermische energie, moeten ingenieurs permeabel gesteente vinden met breuken die hete vloeistof bevatten. De meeste sites die aan die drempel voldoen, bevinden zich in het Westen.

Volgens de Amerikaanse Energy Information Administration haalt Nevada meer dan 9% van zijn stroom uit geothermische energie, terwijl Californië de 6% benadert. Die twee staten produceren ongeveer 95% van de geothermische energie van het land, waarbij Hawaii, Idaho, New Mexico, Oregon en Utah veel kleinere hoeveelheden bijdragen.

Geothermische experts zeggen dat leiders in Nevada zich sterk hebben ingezet voor de industrie en een efficiënt regelgevingssysteem hebben gecreëerd waardoor de productie kon groeien.

"De regelgeving is duidelijk, maar ze zijn niet al te ingewikkeld", zegt Cortney Luxford, programmamanager vloeibare mineralen bij de staatscommissie voor minerale hulpbronnen. "Het duurt niet lang voordat we de vergunningen hebben verwerkt."

Industrieleiders zeggen dat de Californische regelgeving ook duidelijk is, zij het restrictiever. Veel andere staten hebben echter niet de ervaring en het personeel die nodig zijn om toezicht te houden op het soort booroperaties dat nodig is voor geothermische energie. Sommige supporters uit de sector hopen dat het initiatief van de groep van gouverneurs over deze kwestie voor meer consistentie zal zorgen.

"Standaardisatie zou zeer nuttig zijn", zegt Nick Goodman, CEO van Cyrq Energy, een geothermische producent met fabrieken in vier staten. "De vergunningsuitdagingen waarmee geothermie wordt geconfronteerd, zijn zwaarder dan wind en zon, en WGA kan ervoor zorgen dat de agentschappen hun werk kunnen doen en deze vergunningen kunnen beoordelen."

In Colorado hebben wetgevers eerder dit jaar een maatregel aangenomen om aardwarmte op gelijke voet te stellen met zonne-energie. De wet beperkt de vergoedingen die overheden kunnen opleggen aan geothermische systemen, bevordert consumenteneducatie en vereist dat het energiebureau van de staat geothermie opneemt als een hulpbron die nutsbedrijven kunnen gebruiken in plannen voor emissiereductie.

De staat Colorado, senator Rob Woodward, de Republikein die het wetsvoorstel mede heeft gesponsord, zei dat het grotendeels zal helpen om kleinschalige verwarming en koeling van woningen mogelijk te maken. Hij is van plan om in de volgende sessie wetgeving te sponsoren om grootschalige elektriciteitsopwekking te onderzoeken en te ondersteunen.

"De wetenschappers met wie ik heb gesproken, denken dat we drie of vier van deze fabrieken in Colorado kunnen plaatsen met bestaande technologie," zei hij. "Zie het bijna als een vervanging voor een kolencentrale. Hij draait en draait en draait 24/7."

Ondertussen hebben wetgevers in West Virginia dit jaar een wet aangenomen om een ​​regelgevend programma voor geothermische energie vast te stellen. Experts zeggen dat de staat een groot potentieel heeft voor geothermische verwarming en koeling, maar wetgevers zien het ook als een veelbelovende energiebron.

"West Virginia begint te beseffen dat we niet al onze eieren in één mand hoeven te hebben (met fossiele brandstoffen) zoals we traditioneel hebben gehad, maar we willen een variëteit ontwikkelen", zegt Del. Bill Anderson, de Republikein die mede-indiener van het wetsvoorstel. "Hopelijk vinden we dat dit nog een hulpmiddel in onze gereedschapskist is om een ​​betere klimaatsituatie en een stabiel elektriciteitsnet te creëren."

Voordelen en uitdagingen

Naast de constante stroomvoorziening, vereist geothermische energie minder ruimte dan wind- en zonne-energieprojecten, waarvan sommige een terugslag hebben gekregen voor het omzetten van land uit landbouw- en bosgebruik.

"Geothermie is helemaal ondergronds", zei Woodward, de wetgever van Colorado. "Wind en zonne-energie nemen veel ruimte in beslag, hebben invloed op vogels en dieren in het wild, en nemen vaak anders productieve landbouwgrond over."

Veel aanhangers denken dat een groeiende geothermische industrie gebruik zou kunnen maken van de boorapparatuur en het personeel dat de olie- en gasindustrie tegenwoordig bedient, terwijl ze ook ontmantelde fossiele brandstofcentrales weer aan het werk kan zetten en misschien zelfs verlaten oliebronnen kan aanboren.

Ondanks deze potentiële voordelen, zeggen experts dat geothermische energie hulp van de overheid nodig heeft om haar potentieel te bereiken.

Om te beginnen is het boren en exploiteren van een aardwarmtecentrale duurder dan het plaatsen van een windturbine of zonnepaneel. Aanhangers van geothermie stellen dat staten met een mandaat voor schone energie een bepaald percentage van dat vermogen zouden moeten eisen dat het afkomstig is van basislastbronnen, zoals kernenergie, waterkracht en geothermie.

"Californië heeft zoveel zonne-energie gebouwd, als die zonne-energie niet beschikbaar is, wordt het een hele uitdaging voor het net", zegt Goodman, directeur van de geothermische industrie. "Het zal belangrijk zijn voor de markt om de waarde te erkennen van dat basislastvermogen dat nodig is om wind en zonne-energie aan te vullen."

Onzekerheid is ook een belangrijk afschrikmiddel. Het kan miljoenen dollars kosten om een ​​put te boren, en niet elke site blijkt geschikt te zijn. Het Amerikaanse ministerie van Energie dekte dat risico vroeger door bedrijven hun kosten terug te betalen als putten niet succesvol waren, maar dat programma stopte in de vroege jaren tachtig, zei Amanda Kolker, laboratoriumprogrammamanager voor geothermie bij het National Renewable Energy Laboratory.

"We hebben nog steeds geen enkele vorm van risicobeperking in de VS", zei ze. "Geothermie heeft wel een soort van publiek-private interventie nodig."

Sommige aanhangers zeiden dat staten de geothermische ontwikkeling zouden kunnen stimuleren als ze zich ertoe zouden verbinden de kosten te dekken van boormachines voor putten die niet in energie kunnen worden omgezet.

"Wanneer (bedrijven) een aantal putten boren die niet uitkomen, verhoogt dat de totale kosten van wat geothermie zou kunnen zijn", zei Horne, de professor van Stanford. "Het was in de jaren '80 zeer succesvol dat de overheid dat risico hield om de uitbreiding van geothermie te bevorderen."

Ondersteuners van geothermie deden ook een beroep op staatswetgevers om het gemakkelijker te maken om transmissielijnen te bouwen. In veel gevallen bevinden veelbelovende bronnen van aardwarmte zich ver van de elektriciteitsnetten die nodig zijn om ze op de markt te brengen.

Industrieleiders schreven de inspanningen van de staat toe, meestal via universitaire systemen, om de locaties in kaart te brengen waar geothermische bronnen dicht bij de oppervlakte liggen.

Verwarmen en koelen

Vergeleken met het gebruik ervan om elektriciteit op te wekken, is het gebruik van aardwarmte om gebouwen te verwarmen en te koelen relatief eenvoudig en kan het bijna overal worden gedaan. Warmtepompen kunnen warmte uit de ondergrond gebruiken om gebouwen te verwarmen in de winter en warmte terug te trekken in de zomer.

"Een van de belangrijkste toepassingen voor elektriciteit en aardgas is het laten draaien van airconditioners en het verwarmen van huizen", zei Woodward, de wetgever van Colorado. "(Geothermische warmtepompen) moeten 80 tot 90% van de vraag naar verwarming en koeling van een huis elimineren."

Wetgevers in New York hebben eerder dit jaar een wet aangenomen die nutsbedrijven in staat stelt netwerken te creëren om aardwarmte te distribueren, net zoals gasleidingen die tegenwoordig in bedrijf zijn.

Eerder dit jaar gaven de wetgevers van Massachusetts de regelgevende instanties van de staat de opdracht om het gemakkelijker te maken om gasverwarmingssystemen te vervangen door hernieuwbare bronnen, zoals geothermische energie. En in New York keurden wetgevers een belastingvermindering goed om huiseigenaren aan te moedigen geothermische warmtepompen te installeren. De staat heeft eerder dit jaar ook een wet aangenomen die nutsbedrijven toestaat netwerken aan te leggen om aardwarmte te distribueren, net zoals gasleidingen die tegenwoordig in bedrijf zijn.

"Het wordt gezien als een manier om hele buurten tegelijk te bereiken", zegt Bill Nowak, bestuurslid van de New York Geothermal Energy Organization. "Meer dan één gebouw kan hetzelfde boorgat of systeem gebruiken, en mensen zien dat echt als een manier om dingen op te schalen." + Verder verkennen

Hoe een paar geothermische centrales de Amerikaanse lithiumvoorzieningscrisis kunnen oplossen en de EV-batterij-industrie een boost kunnen geven

©2022 The Pew Charitable Trusts.
Verdeeld door Tribune Content Agency, LLC.