Geotermisk energi
Geotermisk energi er en fornybar energikilde basert på varmeenergi fra jordens indre. Inne i jordas sentrum ligger temperaturen på rundt 5500 grader.
Energimengde rediger
99 % av jorden er varmere enn 1000°C [1] Anslag viser at 2,5 ganger menneskehetens energibehov slippes ut til verdensrommet.[trenger referanse]
Men alle former for utvinning medfører at energimengden som er tatt opp fra undergrunnen vanligvis overstiger den lokale varmeproduksjon. Det betyr at temperaturen etter noen tid (for eksempel 20 år) vil gå ned slik at utvinning må stoppes. Temperaturen vil da vanligvis stige igjen.[trenger referanse]
Muligheter for utnyttelse rediger
Geotermisk kraftproduksjon rediger
De mest høyverdige geotermiske ressursen er de som kan produsere tørr damp som kan drive en dampturbin for kraftproduksjon. Kommersielle kraftverk av denne typen er bygget, første gang i Larederello i Italia i 1904. Det er to hovedtyper av slike kraftverk, der den ene typen kan utnytte naturlige varme kilder og den andre typen går ut på å lage kunstige vannstrømmer i undergrunnen. I en injeksjonsbrønn (boret kanal) pumpes vann ned mot det geotermiske reservoaret, damp stiger opp i en produksjonsbrønn i nærheten og denne utnyttes videre i en dampturbin direkte, eller det anvendes varmevekslere. Produksjonsmønsteret for denne typen kraftproduksjon vil være stabilt, slik at det engner seg for grunnlast. Virkningsgraden er lav, men om restvarmen kan benyttes til fjernvarme kan den termiske virkningsgraden bli høy, opptil 97 %.[2][3]
For å utnytte den geotermiske energien i et lovende område, er permeabiliteten, altså hvor porøs berggrunnen er, en viktig faktor. Mange steder er ikke berggrunnen særlig porøs, men en har forsøkt forskjellige metoder for å få små åpninger i berggrunnen. En metode går ut på å lage en borebrønn for deretter å pumpe ned vann med svært høyt trykk. Hensikten er å få fjellet til å sprekke opp slik at det kunstig etableres sprekker som vann og damp kan trenge gjennom. Testene som har vært gjort har ikke vært lovende, men der berggrunnen var mer porøs fra før har utfallet vært mer heldig.[4] Noe av utfordringen består i å skape sprekker dypt nede i berggrunnen mellom injeksjons- og produksjonsbrønn. Disse må skapes uten at det oppstår ustabiliteter i undergrunnen, men må være store nok til at en tilstrekkelig vannstrøm kan oppstå for ønsket kraftproduksjon.[5]
En utfordring med utnyttelse av termiske reservoarer, er at det må gjøres omfattende forundersøkelser. Det må foretas prøveboringer og brønntester som kan utgjøre en betydelig del av investeringskostnaden.[2] Avhengig av lokale forhold kan det være nødvendig å bore ned til 3000–5000 m.[6]
Geotermisk varmepumpe rediger
Grunnvarme er et begrep for utnyttelse av termisk energi i grunnen med lav temperatur. Denne energien hentes ut fra fjell, grunnvann, løsmasser eller jordsmonn, der kilden kan være både solenergi og geotermisk energi lagret i grunnen. En benytter varmepumper for dette formålet.[7]
Grunnvarme kan utnyttes for oppvarming av bygninger ved at det bores en energibrønn 80–150 m ned i bakken. En rørsløyfe med væske sirkulerer i en lukket krets mellom energibrønnen og varmepumpen. Motsatt kan varme fra bygninger transporteres ned i energibrønnen når det er ønskelig. For slike prosesser må rundt 33 % av energien tilføres som elektrisitet for å drive varmepumpen. Anleggene kan skaleres opp til å forsyne mange bygninger og industri, og desto større anlegg, desto bedre lønnsomhet.[8]
Se også rediger
Referanser rediger
- ^ Den tyske geotermiske forening [1] Arkivert 10. februar 2010 hos Wayback Machine.
- ^ a b Fossdal 2007, s. 132–133.
- ^ Arvizu 2012, s. 73–75.
- ^ Goswami, D. Yogi og Kreith, Frank, m.fl. (2016). Energy efficiency and renewable energy – Handbook (2. utg.). Taylor & Francis Group, LLC. s. 1620. ISBN 978-1-4665-8509-6.
- ^ Arvizu 2012, s. 77.
- ^ Fossdal 2007, s. 135.
- ^ Fossdal 2007, s. 129–131.
- ^ Fossdal 2007, s. 133–135.
Litteratur rediger
- Fossdal, Marit L. m.fl. (2007). Fornybar energi 2007. Norges vassdrags- og energidirektorat. ISBN 9788241006326.
- Arvizu, Dan m.fl. (2012). Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation – Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change – Technical Summary. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-02340-6.