Geotermisk energi

 

Høytemperatur-geotermisk energi, (også kalt dyp geotermisk energi) er varmeenergi fra jordens indre, dypere enn 300m. Den har sitt opphav i varmeenergi lagret i kjernen og mantelen fra jordklodens opprinnelse, samt fra en kontinuerlig tilførsel av varmeenergi fra spaltning av radioaktive elementer i jordskorpen. Temperaturdifferansen fører til en kontinuerlig varmestrøm fra jordens indre til overflaten. I tillegg til varmeformål kan dyp geotermisk energi utnyttes som energikilde for kraftproduksjon på grunn av høye temperaturer.

 

Grunnvarme, også kalt lavtemperatur geotermisk energi eller grunn geotermisk energi, er betegnelser på utnyttelse av lavtemperatur varme i den øverste delen av jordskorpen; i jord, berg eller grunnvann. Denne varmen er i all hovedsak lagret solenergi, med et lite bidrag fra spalting av radioaktive elementer. Energien brukes til oppvarmingsformål enten direkte, eller om temperaturen er for lav (under 40 °C), ved hjelp av en varmepumpe.

 

Når to gjenstander med forskjellig temperatur kommer i kontakt med hverandre, vil det strømme energi fra gjenstanden som har høyest temperatur til den med lav temperatur – inntil temperaturen er lik.

Det samme gjelder for vann. Vann har størst massetetthet ved + 4 gr.C. Vann med denne temperatur vil derfor bli liggende nederst ved havbunn. Vannet i de øverste lagene av havet, vil ha en temperatur som er avhengig av lufttemperaturen. Ved polene fryser de øvre vannmasser til is, mens overflatevannet langs ekvator har relativ høy temperatur. Temperaturen i de ulike dybder i havet vil holde seg ganske konstant fordi det forgår liten transport av vann mellom de ulike lag, og vannet får stor evne til å holde på temperaturen. Det er stor mengde vann med bestemte temperaturer i havet. Dette forhold bør vi utnytte til energiverk. Hvordan det kan gjøres i praksis, avhenger av temperaturen på overflatevannet.

Så tidlig som i 1881 laget den franske vitenskapsmannen Jaquesd`Arsondal en detaljert beskrivelse av en måte å utnytte den termiske energien i sjøen. Hans prinsipp var å utnytte den høye temperaturen i overflatevannet i varme strøk av jorda. Dette vannet fikk Ammoniakk til å fordampe. Ammoniakkdampen drev en turbin som drev en generator. Dampen ble så kondensert til væske ved hjelp av kaldere vann fra dypere lag i sjøen. Væska kunne så fordampes igjen og en har da et sluttet kretsløp. I likhet med de fleste andre energikildene, er termisk energi lagret solenergi. Det er sola som varmer opp havet, og en kan derfor si at varmt havvann er lagret solenergi. Dette er en evigvarende ressurs, så lenge sola eksisterer.

GEOTERMISK ENERGI:

Geotermisk energi er varmeenergi lagret i jordskorpen. Jo nærmere jordens senter, jo høyere er temperaturen. Det er altså temperaturforskjeller mellom det indre og det ytre av jorda som skaper energistrøm mot overflaten. Energien tas ut enten i form av vanndamp med høy temperatur, varmt vann eller en blanding av dette. Energiinnholdet i jordkloden er relativ stort. Det regnes med at temperaturen er ca 3000 oC i sentrum av jorda, 3.400 km fra overflaten. Temperaturen er ca. 1000 oC ved overgangen mellom jordskorpe og mantel, (ca. 25-30 oC per km ned i jorden).

Produksjon av elektrisk energi krever temperatur som er høyere enn 150 oC, mens oppvarming med geotermisk energi ikke krever temperatur høyere enn ca. 40 oC. Geotermisk energi brukes mest til oppvarming.

Det Internasjonale Energibyrået anslår at geotermisk energi bidro til 0,41% av verdens energiforbruk i 2004. Til sammenligning er tallet for vindkraft 0,064%, mens vannkraft dekker 2.2%. Biomasse er størst av de fornybare energikildene med 10%.

 

Varmestrømmen gjennom jordskorpen er i gjennomsnitt omtrent 0,06 Watt per kvadratmeter. Dette tallet virker kanskje lite, men hvis man betrakter hele jordens landareal er det mer enn halvparten av det globale energiforbruket. Til sammenligning er dette omtrent det dobbelte av all utnyttbar kraft i havstrømmer og vind til sammen, to av temaene i BT sin artikkelserie om fornybar energi.

Hvordan geotermisk energi ble brukt før.

Varme kilder har blitt brukt i tusener av år. Det er fortalt fra oldtidens romere badet i varme kilder. Også i dag blir varme kilder brukt til å bade i, for eksempel på Island.

I 1840 begynte en å bruke geotermisk energi til industrielle formål. Det var i Italia ikke langt fra Pisa. Det var også her en i 1904 begynte å lage elektrisk energi fra damp som kom opp fra borehull. I 1971 hadde de i Larderello en kraftstasjon på 390 MW i drift.

Geysir-feltet i California er et av verdens største og har vært utnyttet siden 1847. Først i 1920 begynte de å produsere elektrisitet fra dette feltet. I Japan begynte de å produsere elektrisitet i 1924. Før den tid ble geotermisk energi brukt til oppvarming av drivhus. Vi vet at Snorre Sturlason alt på 1200-tallet badet i de varme kildene på Island. Siden 1930 er størstedelen av Reykjavik varmet opp med varmt vann fra kilder i nærheten.

 

Nedover fra jordens overflate stiger temperaturen med ca. 25-30°C per kilometer, og i områder med gunstige geologiske forhold kan temperaturøkningen være betydelig større. En rapport fra Massachusetts InstituteofT echnology (MIT) konkluderer med at USA har en energimengde tilsvarende 130.000 års

 

forbruk lagret som varme i stein og væske under land. Om kun en promille av dette kan utnyttes, er det fremdeles et betydelig bidrag i energibudsjettet.