Geotermisk energi er ikke ny kunnskap. Den ble brukt for århundrer siden, i den paleolittiske alder, og av de gamle romere til å varme opp, lage mat og bade. I dag er det en løsning for å redusere mengden klimagasser.
Geotermisk energi er en fornybar ressurs som forsyner en viktig del av det elektriske behovet i land i og utenfor Europa, inkludert Island (dekker mer enn 90 % av Islands varmebehov), El Salvador, New Zealand, Kenya og Filippinene. Likevel taper den i forhold til andre fornybare energikilder. På samme måte som vannenergi, er geotermisk energibruk lite, sammenlignet med andre fornybare energikilder som vind eller sol. Vil det bli mer vanlig? Les mer for å finne ut.
Hva er geotermisk energi?
Geotermisk energi er varme som er laget av jorden. Etymologien til dette ordet kommer fra Hellas. På gresk betyr geo “jord” og termisk betyr “varme”. Det er en ressurs som kan samles inn for menneskelig bruk og er fornybar.
Geotermiske ressurser er varmtvannsreservoarer som er naturlig forekommende eller kunstig skapt under jordens overflate, med forskjellige temperaturer og dybder. Det er her planeten er varmest. Friksjonen og gravitasjonsattraksjonen som ble skapt da jorden ble dannet for mer enn 4 milliarder år siden, gir en beskjeden mengde av kjernevarmen.
Det finnes ulike geotermiske teknologier med ulike utviklingsnivåer. Direktebruksteknologier, som fjernvarme, geotermiske varmepumper og drivhusoppvarming, er veletablerte.
Fordeler og ulemper med geotermisk energi
Hovedfordelen med å implementere geotermisk energi er miljøet. Det er en naturlig kilde som til og med dyr har nytte av. Et godt eksempel er makaker, bedre kjent som snøaper, som bor på den japanske øya Honshu. De er kjent for å bade i lokale vulkanske varme kilder.
Geotermisk energi er også rimeligere enn konvensjonell energi. Men når det geotermiske kraftverket er bygget, er boring og utforskning av disse stedene ganske kostbare, da de geotermiske systemene er dyrere å installere enn andre systemer. Men over tid vil de gi huseieren gratis oppvarming og kjøling samt betydelige besparelser på energiregningen.
Dessuten er den alltid tilgjengelig, i motsetning til andre fornybare energikilder som sol og vind som trenger sollys eller vind for å være mest effektive. Til tross for at den er tilgjengelig, er produksjonen begrenset til områder nær tektoniske plategrenser.
Geotermisk energis rolle i energiomstillingen
Geotermisk energi kan brukes til å produsere elektrisitet, varme opp og kjøle ned bygninger, og til andre formål ved å trekkes til overflaten i form av naturlig forekommende damp og varmt vann. Det er en ren, fornybar ressurs som kan utfylle andre fornybare kilder, som sol og vind. Det er imidlertid mye mindre populært.
For å få denne energien kan brønner bores ned i jorden. Brønnene brukes som en kilde til damp eller varmt vann for geotermiske anlegg, som igjen driver turbiner som genererer energi. Se våre 5 trinn for å generere elektrisitet fra geotermisk energi.
“Det er et presserende behov for å slutte å subsidiere fossilbrenselindustrien, dramatisk redusere bortkastet energi og betydelig flytte kraftforsyningene våre fra olje, kull og naturgass til vind, sol, geotermisk og andre fornybare energikilder.”
Bill McKibben, American miljøverner
Hvordan produseres geotermisk energi?
For å få tilgang til geotermiske ressurser graves brønner opp til en kilometer dype eller mer ned i underjordiske reservoarer. Disse ressursene kan oppnås gjennom forbedrede geotermiske systemer, som øker eller utvikler geotermiske ressurser gjennom en prosedyre kjent som hydraulisk stimulering, eller fra naturlig forekommende varme-, stein- og vannpermeabilitet. Disse geotermiske ressursene driver turbiner som er koblet til elektriske generatorer.
Geotermiske kraftverk kommer i tre forskjellige designs:
- Tørrdamp – dette er den eldste typen som bruker damp generert direkte fra jordsprekker for å drive en turbin.
- Flash-anlegg – disse trekker ut varmt høytrykksvann under overflaten og kombinerer det med kjøligere lavtrykksvann. I sin tur genererer dette damp som driver en turbin.
- Binære anlegg – bruk varmt vann som har gått gjennom en væske som er sekundær og har lavere kokepunkt enn vann. En turbin drives av sekundærvæskens transformasjon til damp. Fremtidige geotermiske kraftverk vil sannsynligvis primært være binære anlegg.
5 trinn for å generere elektrisitet fra geotermisk energi:
1. Finn kilden
Det første trinnet er å identifisere en passende geotermisk ressurs, som vanligvis er lokalisert i nærheten av aktive eller sovende vulkaner, varme kilder eller geysirer. En av de mest aktive geotermiske områdene på jorden er Ildringen som omgir Stillehavet.
2. Bor brønner
Når en geotermisk ressurs er identifisert, bores en brønn ned i bakken for å få tilgang til det geotermiske reservoaret. Brønnens dybde avhenger av temperaturen og trykket i reservoaret.
3. Damp får turbinen til å gå rundt
Den geotermiske væsken pumpes opp fra brønnen og passerer gjennom en varmeveksler. Varmeveksleren fungerer som en radiator i en bil, og overfører varmen fra den geotermiske væsken til en sekundærvæske, som kan være en arbeidsvæske som isobutan eller superkritisk karbondioksid. Sekundærvæsken fordampes av varmen fra den geotermiske væsken.
4. Turbinen driver en elektrisk generator.
Den fordampede sekundærvæsken strømmer gjennom en turbin, som er koblet til en generator. Når turbinen snurrer, genererer den strøm i generatoren. Sekundærvæsken kjøles deretter ned igjen og returneres til varmeveksleren for å varmes opp igjen, noe som fullfører syklusen.
5. Så blir strømmen levert.
En ekstern step up-transformator mottar elektrisk strøm fra generatoren. Den elektriske strømmen overføres til boliger, bygninger og bedrifter via kraftledninger etter at transformatorens spenning er hevet.
Geotermisk energi i Europa og rundt om i verden
Ifølge TWI Global, verdens største produsent av geotermisk energi med den største geotermiske utviklingen i verden ligger ved The Geysers, nord for San Francisco, California (til tross for navnet er det ingen geysirer, energien er kun damp i stedet for vann). Andre, mest populære brukere er i Indonesia, Filippinene, Tyrkia, New Zealand, Mexico, Kenya, Italia, Island og Japan(the Global Economy, 2000-2020).
Geotermisk energi øker sin popularitet, men faller fortsatt bak andre fornybare energikilder. Imidlertid har mange land potensial til å utvikle det. Basert på en europeisk studie over 25 % av EUs befolkning bor i områder som er direkte egnet for geotermisk fjernvarme (GeoDH). Med GeoDH-systemer som opererer i 22 europeiske nasjoner, inkludert Ungarn, Polen, Slovakia, Slovenia, Tsjekkia og Romania, hvor de eksisterende varmenettverkene er godt utviklet, er det et betydelig potensial i Sentral- og Øst-Europa.
Fremtiden for geotermisk energi
Geotermisk energi er den fjerde viktigste kilden til fornybar energi, bak sol-, vind- og vannkraft, med et potensial for å øke fra 16 milliarder kWh i 2021 til 47,7 milliarder kWh i 2050. Mange ser det som en viktig del av verdens grønne energifremtid. Geotermiske ressurser kan brukes til å generere elektrisitet i alle typer system, fra enorme, sammenkoblede kontinentale overføringsnettverk til bruk på stedet i avsidesliggende småbysamfunn eller frittstående strukturer. It means that certainly more countries will incorporate this whether it is in Europe or other continents.
