Rwanda wekt energie op uit methaangas, een riskante onderneming

Het Kivumeer in Rwanda bevat uitzonderlijk hoge hoeveelheden van het zeer schadelijke broeikasgas methaan. Rwanda gebruikt het voor de opwekking van elektriciteit. Experte Natacha Tofield-Pasche legt uit hoe dit werkt. 

Het Kivumeer ligt bij de grens tussen de Democratische Republiek Congo en Rwanda. Het is bijna zo groot als Mauritius en heeft een maximum diepte van 480 meter. Het meer bevat zeer hoge hoeveelheden opgeloste CO2 en methaan in de diepe wateren. Deze gassen hoopten zich in de afgelopen 800 tot 1000 jaar op.

De CO2 is afkomstig van twee actieve vulkanen aan de noordelijke kant van het meer: de Nyragongo en de Nyamuragira. Deze 20.000 jaar oude vulkanen behoren tot de meest actieve ter wereld. Het methaan ontstaat door het afbreken van organisch materiaal dat geproduceerd wordt in het meer. Een tweede proces – waardoor het meeste methaan geproduceerd wordt – is de omzetting van CO2 in methaan. De concentraties CO2 zijn vijf keer hoger dan de methaanconcentraties.

Unieke situatie

Een dergelijke accumulatie van methaan in een meer is uniek, en niet te vinden in andere meren. Eenvoudig gezegd wordt deze bijzondere situatie veroorzaakt doordat de gassen vastgehouden worden in de diepe wateren door instroom van een diepe sub-aquatische bron met warm, zout en CO2-rijk water. Hierdoor ontstaat in feite een afsluiting.

Een dergelijke accumulatie van methaan in een meer is uniek, en niet te vinden in andere meren.

Momenteel is 45 kubieke kilometer methaan economisch gezien interessant voor winning. Daarmee kan 500 megawatt elektriciteit worden opgewekt over een periode van vijftig jaar. Maar de elektriciteitsproductie is sterk afhankelijk van de technologie en efficiëntie die bereikt kan worden.

Voordelen van methaan

Methaanextractie is om twee redenen interessant. Ten eerste vormen de gassen een risico voor de bevolking, omdat ze kunnen vrijkomen uit het meer. Een grote disruptie, zoals een landverschuiving, kan ertoe leiden dat de gasbellen naar de oppervlakte komen en uitbarsten. Dergelijke plotselinge uitbarstingen kwamen al eerder voor in bijvoorbeeld Kameroen. In 1984 kwamen bij een uitbarsting in het Monounmeer 37 mensen om. En een gasuitbarsting in het Nyosmeer in 1986 veroorzaakte 1700 doden.

Door methaan te verwijderen, worden de kansen op een gasuitbarsting sterk verminderd, omdat er minder druk is. Daarnaast wordt bij het verwijderen van de methaan elektriciteit geproduceerd, wat cruciaal is voor de ontwikkeling van Rwanda. Momenteel heeft slechts ongeveer 30 procent van de Rwandezen elektriciteit via het nationale elektriciteitsnetwerk. De geïnstalleerde capaciteit is 218 megawatt.

Elektriciteit voor iedereen

Methaanextractie kan aanzienlijk bijdragen aan de elektrificatie van Rwanda en er lopen diverse projecten om het gas te winnen.

De Rwandese regering wil dat alle Rwandezen in 2024 beschikking hebben over elektriciteit.

De Rwandese regering wil dat alle Rwandezen in 2024 beschikking hebben over elektriciteit. De elektriciteitscentrale KivuWatt – gerund door Contour Global – wint al methaan om elektriciteit op te wekken. De eerste fase genereert nu 26 megawatt elektriciteit. In de tweede fase gaat dat naar 100 megawatt.

Een publiek-private samenwerking – tussen Shema Power Lake Kivu Limited, voorheen Symbion Energy, en de Rwandese regering – moet leiden tot een centrale die goed is voor 56 megawatt en een upgrade van een proefcentrale van de huidige 3,6 megawatt naar 25 megawatt.

Een ander geregistreerd bedrijf, Gasmeth, start dit jaar met de bouw van een gasfaciliteit. Het doel van dit bedrijf is om gasflessen te produceren.

Hoe werkt extractie?

Methaanextractie gebeurt in een zone die we “resource zone” noemen, op een diepte van 260 tot 480 meter. Daar is het meeste methaan geconcentreerd. Met een lange pijp wordt water naar een drijvend platform gepompt. Als dit water uit de diepte naar boven komt, vermindert de waterdruk en worden de gassen gescheiden van het water. Het mengsel van gas en water komt terecht in een separator, waar het gas verder onttrokken wordt.

In dit stadium bevat het gas een hoge concentratie CO2. Het gaat door een zuiveringsproces om het te verrijken tot methaan. Dit wordt vervolgens via een pijpleiding naar de generators getransporteerd.

Het Kivumeer heeft een unieke methaanopslag, en deze methode is dan ook specifiek gericht op dit meer en wordt nergens anders in de wereld gebruikt.

Negatieve impact

Kan de methaanextractie ook een negatieve impact hebben? Er zijn drie mogelijke gevolgen. Ten eerste kan het extractieproces de lagen in het meer verstoren en het risico op gasuitbarstingen vergroten. Om dit risico te vermijden, worden modellen gebruikt die voorspellen op welke diepten winning mogelijk is.

Als het diepe water vrijkomt in het oppervlaktewater, zou dat catastrofale consequenties kunnen hebben voor de biodiversiteit.

Ten tweede kan het ecosysteem in het meer verstoord worden, van algen tot vis. Diep water bevat meer voedingsstoffen dan oppervlaktewater. Als het diepe water vrijkomt in het oppervlaktewater, zou dat catastrofale consequenties kunnen hebben voor de biodiversiteit. De voedingstoffen kunnen de algengroei bevorderen en de waterkwaliteit en voedselketen sterk negatief beïnvloeden. Er moeten daarom strikte regels gehanteerd worden om te voorkomen dat nutriënten in het oppervlaktewater komen.

Als derde kan er gas verspild worden, als het bedrijf dat de extractie uitvoert dit niet op een efficiënte manier doet.

Deze mogelijke impact is onderzocht door internationale experts en een Expert Working Group heeft vastgelegd hoe gewerkt moet worden om deze effecten te voorkomen. Deze voorschriften zijn onlangs gereviseerd en ondertekend door Rwanda en de Democratische Republiek Congo. Beide landen implementeren op deze manier dezelfde veiligheidsmaatregelen.