Gas, klei en girl power!

Opschalen van centimeters naar meters

Sinds 2009 meet SCK CEN in de bovengrondse labo’s de diffusiecoëfficiënten van gassen in klei en intussen is er een grote en betrouwbare dataset beschikbaar. Alleen gebeurden de metingen tot nu toe op staaltjes van slechts enkele centimeters groot. In hoeverre zijn deze waarden geldig op grote schaal, bijvoorbeeld de Boomse Klei in HADES? “Om die vraag te beantwoorden voeren we het NEMESIS-experiment uit, waarbij we de diffusie van het gas neon willen meten over een afstand van meer dan een meter en in verschillende richtingen: horizontaal en verticaal,” licht Elke Jacops toe.

Waar komt het gas vandaan en waarom houden we het nauwlettend in de gaten?

Wanneer we sommige types afval opslaan in een ondergrondse bergingssite, zullen ze na verloop van tijd beginnen roesten. Tijdens het roesten ontstaat er waterstofgas. Dit gas zal zich heel traag door de klei bewegen door diffusie. Maar wanneer er meer gas wordt geproduceerd dan wat er zich kan verspreiden door diffusie, zullen er gasbellen ontstaan en loopt de druk op. Wanneer de druk te hoog wordt, kan dit een negatief effect hebben op de barrière functie van de klei. Om een juiste inschatting te kunnen maken van de impact van deze gas productie, is het belangrijk om te weten hoeveel gas er ontstaat, en hoeveel gas er ook weer kan verspreiden door diffusie. De snelheid waarmee het gas zich verspreidt, noemen we de diffusiecoëfficiënt.

Wat is diffusie?

Diffusie is het fenomeen waarbij stoffen zich verspreiden van een plek met een hoge concentratie naar waar er minder van is. Stel je voor dat je een kamer hebt met een lekkere geur, zoals versgebakken koekjes. Als je de deur opent, zal de koekjesgeur zich uiteindelijk door het hele huis verspreiden, zelfs als je de koekjes niet bij je hebt. Dat is diffusie, waarbij deeltjes, zoals de koekjesgeur, zich op natuurlijke wijze verplaatsen en verspreiden tot ze gelijkmatig verspreid zijn.