A method to rank the relative environmental hazard of coolants leaking directly into groundwater

Abstract

Weglekkende koelvloeistoffen kunnen bedreiging voor grondwater vormen Bij gesloten warmte-koude-opslagsystemen (WKO) zitten de warmtewisselaars in de ondergrond. Bij lekkages in de warmtewisselaar zal koelvloeistof lekken naar het grondwater en de ondergrond. Sommige koelvloeistoffen bevatten chemicaliën die langzaam afbreken en het grondwater tientallen jaren kunnen verontreinigen. Het RIVM heeft daarom op een rij gezet in welke mate verschillende soorten koelvloeistoffen een risico kunnen vormen voor de grondwaterkwaliteit. Meeste koelvloeistoffen bevatten onbekende chemicaliën Slechts enkele producenten van koelvloeistoffen waren bereid om het RIVM te informeren over de samenstelling van hun producten. De mate waarin koelvloeistoffen gevaarlijk zijn voor het milieu kan worden berekend door de concentratie van een stof in het koelmiddel, te delen door de maximaal toelaatbare concentratie van die stof in het grondwater. Afhankelijk van de samenstelling van het koelmiddel kan een liter koelvloeistof meer of minder kubieke meters grondwater verontreinigen. Relatief milieuvriendelijke koelvloeistoffen kunnen slechts een beperkt aantal kubieke meters grondwater verontreinigen per liter gelekt koelmiddel en worden op termijn afgebroken. Indien van meer koelvloeistoffen de samenstellingsgegevens ter beschikking komen, dan kunnen we het relatieve milieueffect daarvan berekenen. Slechts enkele milieuvriendelijke koelvloeistoffen geïdentificeerd Kraanwater, een kaliumcarbonaatoplossing of, in mindere mate, monopropyleenglycol zijn bruikbaar als koelvloeistoffen en komen als de beste drie koelvloeistoffen naar voren in de rangschikking naar milieueffect. Het bodemtype bepaalt in welke mate ze worden afgebroken. In veengebieden bijvoorbeeld wordt de biologische afbraak van organische verbindingen als monopropyleenglycol sterk geremd door de zure en zuurstofloze omstandigheden. Voor deze gebieden is kaliumcarbonaat daarom een betere keuze. Meer milieuvriendelijke koelvloeistoffen zullen vermoedelijk worden geïdentificeerd wanneer voldoende informatie van de producenten beschikbaar komt.

Some coolants are hazardous when leaking into groundwater This report ranks the relative environmental hazards of coolants from Borehole Thermal Energy Storage (BTES) systems, if these liquids were to leak into groundwater. Some coolants contain persistent and toxic chemicals which can pollute groundwater for many decades. The use of coolants with unknown, probably hazardous, constituents can form a risk for groundwater quality. Most coolants contain unknown chemicals Only a few producers were willing to inform the RIVM about the constituents of their coolants. The relative environmental hazard of coolants can be calculated from the maximum allowable concentration in the groundwater and their concentration in the coolants. 1 liter of coolant can pollute several cubic meters of groundwater, depending on the composition of the coolant. Environmentally friendly coolants can only pollute a few cubic meters groundwater per liter leaked coolant and will be degraded in the long run. Only a few environmentally friendly coolants are already identified Tap water, a potassium carbonate solution or monopropylene glycol can be suitable coolants and are tested as the top three coolants in a ranking of environmental effects. In peat areas the anaerobic and acid conditions in groundwater will strongly inhibit biodegradation of organic substances like monopropylene glycol. Potassium carbonate is therefore a better choice for peat areas. There are huge differences in the environmental hazards of coolants. More environmentally friendly coolants will probably be identified when sufficient information from the producers will become available.