Geotermisk energi

Den energi som finns tillgänglig i jordskorpan kallas för geotermisk energi och utvinns på olika vis, huvudsakligen för att värma upp hus, producera elektricitet och salta av vatten.

Värmeenergi finns fortfarande kvar inne i vår planet från den tid för 4,5 miljoner år sedan då jorden bildades av mindre himlakroppar som slog sig samman. Sedan dess har dessutom ytterligare värme frigjorts genom att radioaktiva ämnen i jordskorpan fallit sönder. Om man fortsätter ned under jordskorpan kommer man till slut till jordens kärna; där är det varmare än 5 000 grader Celsius och alltså lika varmt som på solens yta.

gejser

Geotermisk energi för uppvärmning

Den vanligaste metoden för att tillvarata geotermisk energi är att borra sig ned till ett område där det finns hett vatten eller het ånga. Ju djupare ned i jordskorpan man kommer, desto högre blir temperaturen. Generellt kan man räkna med att det blir 25-30° C varmare för varje kilometer ned i jordskorpan man rör sig.

Hur tjock jordskorpan är varierar markant mellan olika geografiska områden. I vissa områden behöver man inte ens borra sig ned i jordskorpan för att kunna utvinna geotermisk energi utan den kan utvinnas ur till exempel heta källor. Så gjorde man till exempel i det gamla Rom för att kunna ha varmbadhus, och liknande badanläggningar hittar vi idag i bland annat Ungern och Island.

Där jordskorpan är som allra tjockast är den ungefär 10 mil tjock, och i sådana områden brukar man inte utvinna geotermisk energi. De flesta brunnar som borrats för utvinning av geotermisk energi är inte djupare än 3 km. Planer finns dock på att börja borra betydligt djupare brunnar än så framöver. Tekniken för själva borrningen finns redan; det finns gott om exempel på borrade oljebrunnar som är 10 km djupa.

Ett av de svenska områden som är mest lämpat för utvinning av geotermisk energi är Skåne, där man på vissa platser bara behöver borra sig ned 2 km för att nå en temperatur på 75°C – 85°C. Denna temperatur är mycket lämplig för fjärrvärme.

Hot Dry Rock

geotermisk energiMan måste inte borra sig ned till varmt vatten eller varm ånga för att kunna utvinna geotermisk energi ur jordskorpan. Det finns tekniska lösningar där man leder ned vatten eller något annat ämne från ytan och låter det värmas upp nere i borrhålet. Vatten som värmts upp på detta vis används bland annat för uppvärmning av byggnader på många ställen runt om i världen.

Det är vanligt att man pumpar ned vattnet med så hårt tryck att sprickor bildas i det omgivande material, eftersom det gör det enklare att skapa ett system där vätska kan cirkuleras mellan olika borrhål. Detta kan ha en negativ inverkan på markens stabilitet, och i känsliga områden kan det utlösa seismisk aktivitet.

Att generera elektricitet med ångturbiner

Det krävs inte längre vattenånga från jordskorpan för att generera elektricitet via turbiner, utan det går bra att använda vatten som är på pass ”svalt” som 60 grader Celsius. För att generera elektricitet från vatten som är så långt från kokpunkten använder man sig av binära system med värmeväxlare, för att få upp temperaturen tillräckligt högt för att vattenånga ska bildas som kan driva ångturbinerna.

Fortfarande är det dock så att en majoritet av den elektricitet som genereras från geotermisk energi genereras i länder där det är enkelt att komma åt vatten som är mycket nära kokpunkten. Exempel på länder där geotermisk energi genererar mins 15% av landets elektricitet är Costa Rica och El Salvador, som båda är centralamerikanska länder med aktiva vulkaner och heta källor. Geotermisk energi är också viktig för produktionen av elektricitet på Island, som ju har många gejsrar. I USA ligger den största samlingen geotermisk kraftverk vid The Geysers i Kalifornien.

Hur är det med bergvärme?

Att värma upp hus med bergvärme blir allt vanligare i Sverige. Bergvärme kan bestå av geotermisk energi, men är ofta kombinerad med jordvärme. Jordvärme är inte värme som kvarstår från planetens tillkomst eller som genererats genom sönderfall av radioaktiva ämnen i jordskorpan, utan är energi från solen som nått vår planet långt efter att den bildades.

Miljö

  • Växthusgaser som sedan mycket långt tillbaka varit fångade nere i jordskorpan kan läcka ut från geotermiska brunnar och hamna i atmosfären. Mängderna är dock små jämfört med hur mycket växthusgaser som hamnar i atmosfären vid förbränning av fossila bränslen som petroleum och naturgas.
  • Vätskor som pumpas ned i borrhål kan föra med sig ämnen upp från jordskorpan, inklusive farliga ämnen som tungmetaller.
  • Den sprickbildning som sker när vatten pumpas ned med högt tryck kan göra marken mer instabil och om förutsättningarna är rätt utlösa seismisk aktivitet.