Limburgs bodem verheft zich met zuur

Al was het maar een millimeter, toch kwam maandag in Limburg de grond omhoog. Wetenschappers, eerder uitgelachen om het idee, deden de bodem rijzen door er zwavelzuur in te spuiten....

ER KWAM drieduizend liter zwavelzuur aan te pas, die wegsijpelde in de bodem, maar het resultaat was ernaar. Bijna een millimeter steeg afgelopen maandag de bodem van de groeve van Nederlands Eerste Kalk- en Mergelindustrie (Nekami) bij het Limburgse gehucht 't Rooth. Hier en daar scheurde de kalkbodem open.

De plaatselijke autoriteiten stonden met de handen over elkaar toe te kijken. Hier, pal achter de Bemelerberg, waren geen malafide vuilstorters aan het werk, maar fanatieke wetenschappers van de Universiteit Utrecht. Al jaren proberen ze hun gelijk te bewijzen.

Opheffing van de aarde, daar draait het om. De Utrechtse geochemicus prof.dr. Olaf Schuiling lanceerde eind jaren tachtig het even omstreden als intrigerende idee om Nederland met een chemische reactie te vrijwaren voor de gevolgen van de gelijktijdige bodemdaling (door onder meer gaswinning) en zeespiegelstijging (door het broeikaseffect).

Schuiling en zijn medewerkers willen de verhoging van de bodem bewerkstelligen door het zwavelzuur dat zij via een pijp op één meter diepte injecteren, te laten reageren met de kalksteen. Daarbij ontstaat een gips, dat tweemaal zoveel volume inneemt dan de kalksteen. De gipsvorming roept in de ondergrond krachten op die de bodem met grof geweld omhoogdrukken.

In de visie van de wetenschappers betreft het een milieuvriendelijke manier van lozing van afvalzuren met zware metalen. Volgens Schuiling zitten de schadelijke zware metalen veilig opgesloten in een mineralogische matrix van gips.

Jarenlang zwierf de geochemicus langs potentiële financiers in binnen- en buitenland om steun te vinden voor zijn oplossing van het broeikasprobleem. 'Gaandeweg daalde Schuiling af tot realistischer projecten, zoals het wegpompen van afvalzuur in een meer in de Krim', zegt Schuilings medewerker dr. Hans Zijlstra van de faculteit Aardwetenschappen aan de Universiteit Utrecht.

Steeds werden de Utrechtse wetenschappers uitgelachen. Maar sinds de minieme bodemheffing van afgelopen maandag is Zijlstra een gelukkig man. 'Eindelijk hebben we aangetoond dat het zwavelzuur inderdaad mooie gipskristallen vormt op kalkkorrels, en dat daarbij behoorlijke opwaartse krachten ontstaan. Het is slechts een kabouterverheffing, die op het proefveldje van tien bij twintig meter plaatsvond, geeft hij toe. maar de resultaten op deze kleine schaal lijken veelbelovend voor een grootschaliger experiment.

Zogeheten tiltmeters en secure landmeetapparatuur registreerden de bodemheffing. Een tiltmeter bestaat uit twee haaks op elkaar geplaatste waterpassen die via een elektrisch stroompje vastleggen hoeveel de ondergrond uit het lood komt te staan. Met meterslange kettingzagen gaan Zijlstra en zijn medewerkers de ondergronds gevormde gipsblokken uitzagen om ze in het laboratorium te onderzoeken.

Een eerdere proef deze zomer in dezelfde groeve, mislukte jammerlijk. 'De toplaag in de groeve is erg poreus, en de kalksteen bevat bovendien allerlei scheuren en holtes. Volgens de weg van de minste weerstand liep het zuur daarlangs weg en reageerde het verspreid over een veel te groot oppervlak. De bodem kwam daardoor niet noemenswaardig omhoog.'

Een andere keer werd het injectiepunt subiet dichtgestucadoord doordat het zuur in het boorgat onmiddellijk met kalk reageerde tot gips. 'We hebben dit probleem ondervangen door het boorgat in de kalk eerst met zoutzuur te verwijden. Door dit oplosmiddel ontstaan wormgatachtige reactiegangen', aldus Zijlstra.

Zware metalen bevatte het zuur nog niet. Ook het kwijtraken daarvan willen de Utrechtse wetenschappers in een experiment onderzoeken. 'Koper en chroom worden voor 90 procent in de kalk vastgelegd, maar cobalt en nikkel slechts voor de helft', weet Zijlstra's medewerker drs. Jeroen de Graaff uit laboratoriumproeven. 'Daar moet uiteraard nog goed op gestudeerd worden.'

Grondwater zal zeker niet worden vervuild, bezweren de onderzoekers. 'In de praktijk zullen we op een diepte van honderden meters gaan injecteren, ver beneden het diepste grondwater.' Het onderzoek wordt gefinancierd door de Technologiestichting STW.

In een begeleidingsgroep hebben zich stilaan belangstellenden uit het bedrijfsleven rondom de Utrechtse wetenschappers geschaard, die de proeven op de voet volgen, en meebetalen aan het onderzoek. Akzo Nobel is aanwezig, vanwege de grote hoeveelheden afvalzuur waarmee het chemieconcern zit opgescheept. De grote wegenbouwer en grondreiniger Heijmans uit Rosmalen doet mee, en ook adviesbureau Arcadis Heidemij is van de partij.

'We zien deze vinding als een kansrijke methode van eco-engineering, mits de maatschappij het accepteert', zegt ir. Roelf de Boer, adviseur groene ruimte bij Arcadis Heidemij. 'Afvalproblemen oplossen en tegelijk het land zeewaarts verdedigen tegen wateroverlast', zo luidt zijn overtuiging. 'Ook de bodemdaling als gevolg van de aardgaswinning in het noorden kan een halt worden toegeroepen met de gipsmethode.

Voor de Noord- en Zuid-Hollandse kust ziet De Boer een hele reeks van Waddeneilanden ontstaan met de Utrechtse opheffingstruc. 'Daardoor worden de golven gebroken en slaat er minder zand van de kust af. We zouden het mooi vinden op deze wijze een twee nationale luchthaven in zee te bouwen.' De Boer wil niet kwijt hoeveel Arcadis Heidemij bijdraagt aan het onderzoek of participeert in de patentering.

Een milieubezwaar als het wegstoppen van zware metalen in de ondergrond wuift hij weg. 'Nu wordt het afvalzuur in open zee geloosd.'

'Het lijkt me voor een vliegveld in zee wel een vereiste dat de ondergrond zich een beetje regelmatig verheft', reageert ir. Jan Pöttgens van het Staatstoezicht op de Mijnen in Geleen met gevoel voor understatement. 'En je moet er, zeker op land, niet aan denken wat er gebeurt als de bodem zich kratervormig opricht. Zulke dingen gebeuren gemakkelijk wanneer het uur in scheuren en breukvlakken wegsijpelt, zoals eerdere proeven hebben aangetoond.'

Maar zelfs als de verheffing gecontroleerd en regelmatig zou geschieden, dan wordt de Utrechtse vinding in het zuiden niet op prijs gesteld, verwacht Pöttgens. 'De bodem komt hier vanzelf al centimeters omhoog, doordat de oude steenkoolmijnen zijn volgelopen met regenwater. Daardoor ontstaat een opwaartse druk die de bovenliggende bodem omhoog duwt.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden