Menu Close

Afvalzuur in de bodem pompen om duinenrij te beschermen

Industriële afvalzuren vormen een ernstig milieuprobleem en de aanslag die de zee herhaaldelijk pleegt op onze duinenrij is een bedreiging voor de veiligheid. Geochemicus Schuiling denkt het ene probleem met het andere te kunnen oplossen.

AAN OPMERKELIJKE ideeën heeft dr R.D. Schuiling, hoogleraar Geochemie aan de universiteit van Utrecht, geen gebrek. Twee jaar geleden bijvoorbeeld, wendde hij zich nog tot het ministerie van landbouw met een rigoureus plan om het Nederlandse mestprobleem op te lossen. Jaarlijks zou de regering een aantal olietankers moeten huren en ze volstorten met overtollige mest. Midden in de oceaan, waar door een gebrek aan fosfaten een ‘biologische woestijn’ heerst, zou de lading in zee moeten worden gestort. Opbloeiende algenpopulaties zouden

 koolzuur uit de lucht vastleggen in biomassa, daarmee de concentratie C02 in de atmosfeer weer iets laten dalen. Ook de visstand zou van de nieuwe voedselbron een graantje kunnen meepikken.

Schuiling had zelfs de rekensommetjes erbij geleverd. Tien dagen tankerhuur à zestienduizend dollar per dag voor 100.000 kubieke meter mest resulteerde in een mestverwerkingsprijs van drie gulden per m2. Nu zijn boeren tientallen guldens per m2 kwijt – en dan is het spul alleen nog maar opgeslagen. “Boeren blij, vissers blij,” vat Schuiling de uitwerking van zijn idee samen.

Zoals meestal vond hij voor zijn doortastende plannen in Den Haag niet veel gehoor. “Als je dit aan het ministerie van landbouw voorstelt, krijg je een beleefd briefje terug,” vertelt Schuiling. “Daarin staat dat het helaas niet kan worden uitgevoerd omdat ons land het afvalprobleem binnen de eigen grenzen moet oplossen. Maar in de praktijk gebeurt dat nu natuurlijk ook niet: de fosfaten verdwijnen via de lucht over de grens, of lekken via het grondwater naar de Noordzee. En dat zijn juist plekken die véél gevoeliger zijn voor extra hoeveelheden fosfaat.”

De ervaringen met het mest-plan weerhielden Schuiling er niet van zijn onstuimige denkwerk op andere terreinen voort te zetten. Voorspellingen over een stijging van de zeespiegel, door het broeikaseffect misschien wel van een meter binnen de komende eeuw, legden de kiem voor zijn jongste plan: het opheffen van stukjes Nederland, door diep gelegen kalklagen om te zetten in gips. Omdat gips meer ruimte inneemt dan kalksteen, en de druk zich niet naar beneden of opzij kan ontladen, zou het bovenliggende gesteentepakket omhoog komen. Ook met dit waagstukje zouden weer twee vliegen in één klap worden geslagen: het proces zou op gang worden gebracht door industriële afvalzuren 200 tot 1200 meter diep de aardkorst in te pompen. Afvalzuur vormt een groot milieuprobleem – en is bijzonder goedkoop.

Tot verbazing van velen, en wellicht ook van Schuiling zelf, blijkt zijn jongste plan niet tot dovemansoren gericht. De Stichting Technische Wetenschappen (STW), die geld van de overheid mag verdelen, kende kortgeleden een subsidie van 700.000 gulden toe voor oriënterend onderzoek. Andere instellingen, zoals de Utrechtse universiteit, het instituut voor grondmechanica van de technische universiteit in Delft en de firma Ankersmit, eigenaar van grote kalksteengroeven in Zuid-Limburg, stellen gratis materiaal of personeel ter beschikking. Alles bij elkaar is ongeveer een miljoen gulden beschikbaar om enkele fundamentele vragen rond het project op te lossen. “Van alle gekke ideeën die ik heb gehad, is dit één waarmee misschien ooit nog wel eens wat gebeurt,” stelt Schuiling koketterend vast.

Op een ochtend in mei, een paar jaar geleden, had Schuiling naar eigen zeggen het idee in één keer kant en klaar in zijn hoofd. Aanvankelijk moest hij er zelf erg om lachen. “Ik probeerde er gaten in te schieten, maar het lukte niet.” Op feestjes en partijen, merkte hij, namen vooral ‘techneuten’ hem serieus. Onder hen dr J. Nieuwenhuis, grondmechanicus in Delft en nu nauw bij het project betrokken.

In Schuilings werkkamer staan nog de resten van zijn eerste voorzichtige experimenten. Een uiteengevallen blok kalksteen op de kast verraadt hoe die proef uit een opwelling werd geboren: nadat het zuur erin was gespoten, barstte de hele zaak langzaam uit elkaar, in plaats van omhoog te komen. “Dat had ik natuurlijk van tevoren kunnen bedenken,” stelt Schuiling lachend vast.

Ook bij het tweede blok kalksteen, nu bijeengehouden door een metalen cilinder, ging het mis. Ditmaal raakte het boorgat, waarlangs het zuur was ingebracht, door de druk verstopt. Andermaal sloeg Schuiling zich voor het hoofd. “Ook dat had ik natuurlijk kunnen voorspellen als ik even had nagedacht. Maar ik heb nu eenmaal de neiging om gelijk te kijken of een idee werkt, alvorens het helemaal uit te denken.”

De derde keer was het raak. Het boorgat werd verstevigd met een metalen buis, en binnen anderhalve maand vormde zich een dikke laag gips, die een handbreedte boven het vat uitrees.

Een dwarsdoorsnede van het blok, gevat in gestold perspex, dient nu om twijfelaars op andere gedachten te brengen. Het toont onderin nog een onaangetaste laag kalksteen. Maar rondom het boorgat heeft het doorsijpelende zuur kalksteen omgezet in het lichter gekleurde gips. Het zwellende materiaal heeft zich onmiskenbaar naar boven een uitweg gezocht.

“Dit experiment is heel illustratief, maar niet helemaal een eerlijke weergave van mijn plan,” geeft Schuiling toe. “In deze pot kan het bij de reactie vrijkomende C02 gewoon wegborrelen. Maar daar beneden zit het gevangen, of moet het langs kleine barstjes wegstromen.” De hoogoplopende druk vormt de belangrijkste vraag die Schuiling de komende jaren wil beantwoorden: zal het procédé in werkelijkheid niet doodlopen?

Het zuur moet zich door barsten en breuken verspreiden, maar diezelfde breuken zouden door de hoge druk juist verstopt kunnen raken. Dat zou het idee immers in één klap ongeschikt maken voor grootschalige toepassing. Schuiling is echter hoopvol gestemd. Hij denkt dat de hoge druk juist nieuwe breuken en barsten zal veroorzaken.

Onder invloed van de groeiende kans dat zijn plan wordt gerealiseerd, heeft Schuiling inmiddels zijn wildste variant wat bijgesteld. Het idee is niet meer om driehonderd kilometer kustlijn omhoog te drukken. Hij denkt nu aan enkele ‘strategische locaties’, waar één of twee hectare zeebodem, net buiten de kust, een meter wordt opgetild. “Dat is tegenwoordig ook het beleid van Rijkswaterstaat,” licht hij toe. “In plaats van zand op het strand te spuiten, hogen ze liever het zeeplateau direct voor de kust wat op. Dat vermindert de kracht van de golven, en spaart zo de duinen. Bovendien draagt de branding dan zand op een natuurlijke wijze naar het strand.”

Uit Brazilië kreeg Schuiling een fotoreportage toegestuurd, van een fabriek die was gebouwd op een oppervlakkige gelegen kalksteenlaag. Door de jaren heen was er veel afvalzuur in de bodem gelekt – met desastreuze gevolgen. Schuiling beschrijft de ravage op de foto’s: “De hele fabriek was uit elkaar getrokken. Dikke stalen balken waren volledig verdraaid.”

Iets vergelijkbaars is volgens Schuiling aan de hand in de zoutkoepels in het noorden van ons land, waarin voor de winning van aardgas gaten worden geboord. Water dat naderhand in de boorgaten is gespoten zou ervoor zorgen dat het zoute gesteente langzaam opzwelt, zodat de bodem erboven enkele centimeters per jaar stijgt. Het resultaat: regelmatig lichte aardbevingen, en eens in de zoveel tijd een mysterieuze knal van springend gesteente. “De Rijks Geologische Dienst heeft die bodemstijgingen wel geregistreerd, maar altijd toegeschreven aan meetfouten,” stelt Schuiling. Zijn gegevens geven echter aan dat, na een dergelijke knal, de bodemstijging abrupt tot stilstand komt.

Deze analyse van Schuiling is overigens in lijnrechte tegenspraak met wat deskundigen van de Geologische Dienst (RGD), geologen van het KNMI en de NAM menen. Zij schrijven de aardbevingen toe aan kleine bodemdalingen, het gevolg van de afnemende aardgasdruk. De knallen zetten ze liever op rekening van zeer geheime militaire vliegtuigen.

Is Schuiling niet bang dat een bodemstijging van een meter veel krachtiger aardbevingen dan die in Drenthe en Friesland zal ontketenen? “Het lijkt me inderdaad onwaarschijnlijk dat het proces zonder waarneembare aardschokken optreedt,” beaamt de geochemicus. “Zo’n knal maakt mensen aan het schrikken, dat begrijp ik, maar knallen hoor je wel vaker. Als ik de kans krijg om mijn plan uit te voeren, zal het niet onder de bebouwde kom gebeuren. De bodemtrillingen zullen goed in de gaten moeten worden gehouden. Bovendien zal het heel langzaam moeten gebeuren, zodat geen aanzienlijke schade optreedt.”

Hoewel officiële instanties als Rijkswaterstaat en de Rijks Geologische Dienst de plannen van Schuiling met argusogen en vol scepsis volgen, hebben ze beloofd hem niet tegen te werken. De benodigde gegevens over de opbouw van onze bodem zullen hem worden verstrekt, “al geloven ze er bij de RGD niets van.”

Als alles goed gaat, heeft Schuiling over driejaar voldoende bewijs in handen dat zijn experiment kan slagen. Tot die tijd moet de van dadendrang vervulde geleerde nog even geduld hebben.

Related Posts