Geotermisk energi

Geotermisk energi är energi som är lagrad i jordskorpan. En del av denna energi har funnits där sedan jorden bildades, och en del har frigjorts senare genom sönderfall av radioaktiva ämnen i jordskorpan.

Vår planet bildades för cirka 4,5 miljarder år sedan då mindre himlakroppar bestående av solnebulosans stoft och gas slogs samman. Värmeenergi från den här tiden finns fortfarande kvar i planeten. När radioaktiva ämnen som finns i jordens mantel sönderfall genererar det ytterligare värmeenergi. Ju djupare ned från ytan man kommer, desto högre är temperaturen. Som tumregel gäller att det blir 25-30° C varmare för varje kilometer man rör sig nedåt från jordytan. Jordens kärna har en temperatur på över 5 000 °C och är därmed lika varm som solens yta.

geyserHur tjock planeten jordens skorpa är varierar rejält beroende på var någonstans man befinner sig. Där den är som tjockast är den ungefär 100 km tjock och sådana områden har av tradition sett som olämpliga för utnyttjande av geotermisk energi.

Att utnyttja geotermisk energi

För att tillvarata geotermisk energi brukar man borra sig ned och nyttja den ånga eller heta vatten som finns där nere. Man kan pumpa ned kallt vatten från ytan och få det uppvärmt så att det kan användas för uppvärmning av byggnader med mera. Geotermisk energi kan också användas för avsaltning av vatten, för vissa industriprocesser och för att generera elektricitet.

Hur pass lättillgänglig den geotermiska energin är för oss människor varierar beroende på var någonstans på jorden man befinner sig. Nära vulkaner är den geotermiska energin enklare att nå än i områden utan vulkanisk aktivitet, och på vissa ställen behöver man inte ens borra sig ned för att komma åt energin. Varmt vatten från jordskorpan användes till exempel i badhus i det gamla Rom utan att någon behövde borra djupt för att få det att fungera, och på Island tränger varmt vatten upp till ytan och bildar varma källor och gejsrar.

Exempel på länder där geotermisk energi ligger bakom minst 15% av elproduktionen är Island, Costa Rica, El Salvador, Filippinerna och Kenya. Den största gruppen av geotermiska kraftverk är den som ligger vid The Geysers i Kalifornien, USA.

Den tekniska utveckling som skett under de senaste åren har minskat kraven för vad som anses vara en lämplig källa för utvinning av geotermisk energi. Detta gäller särskilt för direkt användning av det varma vattnet för uppvärmning av byggnader. I dagsläget är de flesta brunnar för utvinning av geotermisk energi grundare än 3 kilometer, men i framtiden hoppas man på att kunna skapa fungerande brunnar för utvinning av geotermisk energi som är 10 kilometer djupa. Så djupa brunnar existerar redan för oljeutvinning.

Elproduktion

Man kan använda geotermisk energi för att generera elektricitet genom att låta ånga driva turbiner.

Ny teknik har gjort det möjligt att producera elektricitet även när det vatten som pumpas upp inte når kokpunkten utan kan vara så ”kallt” som 60°C. Man använder sig av binära system med värmeväxlare. Vattnet från jordens inre används för att värma en vätska med låg kokpunkt som övergår till ånga och driver turbinerna.

Geotermisk energi i Sverige

Det är bara delar av Sverige som i dagsläget lämpar sig för utvinning av geotermisk energi, och en sådan region är Skåne. På vissa platser i Skåne är temperaturen 75°C – 85°C när man har borrat sig ned 2 kilometer under markytan. Denna temperatur passar bra för fjärrvärme. När vattnet har använts pumpas det tillbaka till ett annat borrhål där det värms upp igen av den geotermiska energin.

Hot Dry Rock

geotermisk energiFörstärkta geotermiska system används för att kunna utvinna geotermisk energi ur varma berg där det saknas vatten. Man leder ned vatten eller något annat ämne och låter det värmas upp. På så vis blir man inte beroende av naturligt förekommande varma källor.

För att kunna skapa ett system där vätska enkelt kan cirkuleras från ett borrhål till ett annat är det vanligt att man pumpar ned vätska med högt tryck så att sprickor bildas i berget.

Är geotermisk energi och bergvärme samma sak?

Bergvärme kan bestå av geotermisk energi, men är ofta kombinerad med jordvärme. Jordvärme består av lagrad solenergi.

Miljöpåverkan

  • Geotermiska brunnar släpper ut växthusgaser som länge varit fångade i jordskorpan, men jämfört med förbränning av fossila bränslen som petroleum och naturgas är utsläppen av växthusgaser från geotermiska brunnar mycket begränsad.
  • Vätskor som cirkuleras kan ta med sig ämnen från jordens inre upp till ytan, till exempel tungmetaller.
  • Om man pumpar ned vätska med högt tryck för att skapa sprickor kan markstabiliteten påverkas. Det finns också risk för utlösande av seismisk aktivitet.