Geotermisk energi

En uppstickare när man talar om förnyelsebar energi är geotermisk sådan. Den offentliga energidebatten tar för det mesta bara upp vind- och solenergi som alternativ till vattenkraft. Bergvärme, som till viss del är en form av geotermisk energi, är dock relativt vanligt i Sverige för uppvärmning av enskilda hushåll och det är därför lite förvånande att inte storskalig geotermisk energi får större utrymme.

De flesta har föreställningen att geotermisk energi bara är aktuellt i större skala på platser där den vulkaniska aktiviteten är hög och jordskorpan är tunn, som exempelvis på Island och i områden som Mayacamas. Tvärt om är det så att det går att utvinna värme ur berggrunden på i stort sett alla platser även om vissa självklart är mer gynnsamma än andra. Det gäller bara att borra tillräckligt djupt och preparera området så att permeabiliteten blir tillräckligt hög.

Jordens inre håller en betydligt högre temperatur än dess yttre på grund av radioaktivt sönderfall och gravitationella effekter. Denna inre värme letar sig sakta ut mot skorpan vilket innebär att en geotermisk gradient existerar där temperaturen ökar med ungefär 25-30 grader C per kilometers djup. Det är egentligen fel att kalla geotermisk energi för förnyelsebar eftersom jorden, på en geologisk tidsskala, hela tiden svalnar. Man kan däremot kalla energin uthållig eftersom mängden värme i planetens kärna inte nämnvärt kommer påverkas oavsett hur mycket mänskligheten väljer att utvinna.

Beroende på vad man vill utnyttja värmen till och vilka förutsättningar det aktuella området har får man anpassa angreppssättet till detta. Är man ute efter värme enbart i syfte att exempelvis värme ett hus med en värmepump räcker det att borra något hundratal meter djupt för att nå tillräckliga temperaturer. Här utnyttjar man temperaturskillnader i bergrunden på några få grader som i en accumulatortank ökas till kanske 50 grader för att sedan pumpas ut i radiatorer eller dylikt. De flesta bergvärmepumpar utnyttjar jordvärme, det vill säga lagrad solenergi, snarare än geotermisk energi. Vid storskalig utvinning av energi, antingen till fjärrvärme eller till produktion av elektricitet krävs dock betydligt högre temperaturer.

Det enklaste och billigaste sättet är att förlägga kraftverket till ett område där jordskorpan är tunn och den geotermiska gradienten är brant. Med andra ord, där man inte behöver borra så djupt för att nå höga temperaturer. Eftersom tillgången till dylika områden är begränsad och till viss del redan exploaterad finns alternativet att borra ned i en het akvifär, det vill säga en geologisk formation med hög permeabilitet där grundvatten samlas och uppvärms i stor omfattning. Tillgången till dylika är också begränsade och de kan vara fredade från exploatering på olika sätt för att färskvatten utvinns ur dem.

Det sista alternativet blir då att skapa sin egen akvifär med hjälp av så kallad hydraulisk frakturering, eller ”fracking”. Man pumpar helt enkelt ner stora mängder vatten blandat med sand och kemikalier i borrhålet, eller hålen, under högt tryck och spränger sönder berget och skapar på så sätt ett område med tillräckligt hög permeabilitet. Tekniken är i stort densamma som vid utvinning av skiffergas vilket är ett område som expanderat kraftigt i USA under de senaste åren.

Den stora fördelen med geotermisk energi över exempelvis vind- och solenergi är att den är tillgänglig kontinuerligt och inte bara när det blåser eller när solen skiner. Detta gör att den kan användas till baskraft precis som exempelvis kol- eller kärnkraft. En omfattande rapport från MIT uppskattar den tillgängliga geotermiska energin i USA som idag kan extraheras till ett par tusen gånger landets årliga energiförbrukning.

1:Reservoar 2:Pumphus 3:Värmeväxlare 4:Turbinhall 5:Hål för produktion 6:Hål för injektion 7:Fjärrvärme 8:Porösa sediment 9:Hål för inspektion 10:Berg

De temperaturer man talar om i dessa sammanhang ligger i spannet 150-300 grader C, vilket är förhållandevis lågt för att nå någon högre effektivitet vid exempelvis omvandling till elektricitet. Detta kan dock till viss del avhjälpas genom exempelvis kombinerade el- och värmekraftverk, CHP. Kapacitetsfaktorn är dessutom den högsta bland alla energikällor, till och med högre än för kärnkraft. Priset är också konkurrenskraftigt även om det idag inte kan tävla mot exempelvis kol och gas, vilket med stor sannolikhet också är anledningen till att inga större satsningar ännu gjorts. En annan stor fördel är att ingen ny exotisk teknologi behövs. De framsteg i djupborrning och frakturering som gas- och oljeindustrin gjort de senaste årtiondena går att tillämpa även på förberedelser inför geotermisk energiutvinning. Det handlar dessutom om enkla och robusta system som är lämpliga både för centraliserade och decentraliserade anläggningar.

Som med alla energikällor finns det dock nackdelar även om de är förhållandevis få. Trots att värmen i jordens inre aldrig kommer ta slut kan dock extraktion av energi i ett område sänka temperaturen i berggrunden lokalt, vilket innebär att nya akvifärer sannolikt måste skapas med jämna mellanrum för att ge de redan nyttjade tid att ”laddas upp”. Vidare är fracking inte den mest miljövänliga aktiviteten vilket bland annat belyses av den sevärda dokumentären Gasland om skiffergasutvinning i USA. Precis som med alla infrastrukturprojekt kommer givetvis också geotermiska kraftverk föra med sig utsläpp av olika slag. Fördelen är dock, precis som med andra förnyelsebara energikällor, att man inte behöver oroa sig för något bränsle.

Sammantaget är dock geotermisk energi en mycket lovande energikälla som det definitivt borde satsas betydligt mer på. Miljövänlig och hållbar energi utan problem med intermittens som dessutom kan placeras i princip var som helst är unikt och bör självklart främjas. Utan att gå helt överstyr och lova guld och gröna skogar tycker jag att geotermisk energi är en av de mest lovande ersättarna till fossila bränslen på både kort och lång sikt eftersom det kommer vara ett fungerande alternativ så länge som jorden finns kvar.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
Det här inlägget postades i energi, förnyelsebar, geotermisk energi, intermittens, kostnader. Bokmärk permalänken.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *