Geotermisk energi är inget nytt. Redan på stenåldern och under romarriket använde man geotermisk energi till värme, matlagning och bad. Idag är det en lösning som kan användas för att minska mängden växthusgaser.
Geotermisk energi är en förnybar källa som tillgodoser en stor del av elbehoven i Europa och på andra platser, bland annat på Island (där den tillgodoser 90 % av Islands värmebehov), i El Salvador, Nya Zeeland, Kenya och Filippinerna. Trots det hamnar den efter andra förnybara källor. I likhet med vattenkraft används geotermisk energi förhållandevis lite i jämförelse med andra förnybara energikällor som vind- och solkraft. Kommer det att börja användas mer? Läs vidare för att få reda på det.
Vad är geotermisk energi?
Geotermisk energi är värme som produceras av jorden. Ordet geotermi kommer från grekiskan. ”Geo” betyder jord på grekiska och ”termi” betyder värme. Det är en resurs som människan kan använda och som är förnybar.
Geotermiska resurser är naturliga eller konstgjort skapade ansamlingar av varmvatten i olika temperaturer och på olika djup under jordens yta. Det är här vår planet är som varmast. Friktionen och gravitationskraften som uppstod när jorden skapades för 4 miljarder år sedan kan förse oss med en liten del av den här värmen från jordens kärna.
Det finns flera olika geotermiska tekniker som är olika långt utvecklade. Tekniker för direkt användning, till exempel till fjärrvärme, bergvärmepumpar och värme i växthus, är väl etablerade.
För- och nackdelar med geotermisk energi
Den främsta fördelen med geotermisk energi är vinsterna för miljön. Det är en naturlig resurs som även djuren utnyttjar. Ett bra exempel på det är de japanska makakerna, även kallade japanska snöapor, som lever på ön Honshu i Japan. De är kända för att bada i lokala varma källor.
Geotermisk energi är också billigare en traditionell energi. Men det gäller när det geotermiska kraftverket väl är byggt. Det är nämligen ganska dyrt att borra och prospektera de här platserna, så geotermiska system är dyrare än andra att installera. Med tiden får dock husägarna gratis värme och kylning plus rejält mycket billigare elräkningar.
Den är dessutom alltid konstant, till skillnad från andra förnybara källor som sol- och vindkraft som behöver solljus och vind för att vara så effektiva som möjligt. Trots det faktum att den alltid finns till hands är produktionen begränsad till områden nära kontinentalplattornas gränser.
Den geotermiska energins roll i energiomställningen
Geotermisk energi kan användas till att producera el, värma och kyla byggnader och andra saker genom att man drar upp naturlig ånga eller varmt vatten till ytan. Det är en ren, förnybar källa som kan användas utöver andra förnybara källor som sol och vind. Den är dock inte alls lika populär.
Man kan borra brunnar i jorden för att utnyttja den här energin. Brunnarna används i geotermiska kraftverk för att hämta ånga och varmt vatten för att driva turbiner som genererar energi. Upptäck våra 5 steg för att producera el från geotermisk energi.
”Det finns ett brådskande behov att sluta subventionera fossilindustrin, sluta slösa bort energi och ställa om från att utvinna energi från olja, kol och naturgas till att istället använda vindkraft, solkraft, geotermisk energi och andra förnybara energikällor.”
Bill McKibben, amerikansk miljöaktivist
Hur produceras geotermisk energi?
För att komma åt geotermiska resurser borrar man brunnar som kan vara upp till flera kilometer djupa ner i de underjordiska reserverna. De här resurserna kan utnyttjas med hjälp av djupgeotermi eller EGS (Enhanced Geothermal Systems) där man genom så kallad hydraulisk stimulering kan få ut mer av eller bygga ut de geotermiska resurserna, men man kan även utnyttja den naturliga värmen som finns i jord, berg och grundvatten. De här geotermiska resurserna driver turbiner som är anslutna till elgeneratorer.
Det finns tre typer av geotermiska anläggningar:
- Ångturbiner – det här är den äldsta typen och här använder man ånga från sprickor i jorden för att driva en turbin.
- Flash-anläggningar – här använder man varmt vatten med högt tryck som finns under ytan och kombinerar det med svalare vatten med mindre tryck. Då förgasas vätskan och ångan används till att driva turbinen.
- Binära kraftverk – här använder man varmt vatten som har passerat genom en arbetsvätska med lägre kokpunkt än vatten. Turbinen drivs av ångan från den förgasade arbetsvätskan. Det är troligt att binära geotermiska kraftverk i framtiden kommer att vara dominerande.
5 steg för att producera el från geotermisk energi:
1. Hitta en källa
Det första steget är att hitta en passande geotermisk resurs. Ofta hittar man dem nära aktiva eller inaktiva vulkaner, varma källor eller gejsrar. En av världens mest aktiva geotermiska regioner är eldringen runt Stilla havet.
2. Borra brunnar
När man har hittat en geotermisk källa borrar man en brunn ner i jorden till den geotermiska källan. Hur djupt man borrar beror på temperaturen och trycket i källan.
3. Ånga driver turbinen
Den geotermiska vätskan pumpas upp från brunnen och passerar genom en värmeväxlare. Värmeväxlaren fungerar ungefär som kylaren i en bil. Värmen från den geotermiska vätskan överförs till en arbetsvätska, till exempel isobutan eller flytande koldioxid. Arbetsvätskan förgasas då av värmen från den geotermiska vätskan.
4. Turbinen driver en elgenerator
Den förgasade arbetsvätskan passerar genom en turbin som är ansluten till en generator. När turbinen roterar genereras elektricitet i generatorn. Arbetsvätskan kyls sedan ner igen och förs tillbaka till värmeväxlaren där den kan värmas upp igen, och cirkeln sluts.
5. Elen levereras
En extern transformator tar emot elektrisk ström från generatorn. Strömmen överförs till hem, byggnader och företag genom elektriska ledningar efter att transformatorns spänning har höjts.
Geotermisk energi i Europa och världen
Enligt TWI Global är världens största producent av geotermisk energi The Geysers, norr om San Francisco i Kalifornien (trots namnet finns det inga gejsrar här, utan all energi kommer från ånga, inte från vatten) och här hittar vi världens största geotermiska anläggning. Andra stora producenter finns i Indonesien, Filippinerna, Turkiet, Nya Zeeland, Mexiko, Kenya, Italien, Island och Japan (Global Economy, 2000–2020).
Geotermisk energi blir alltmer populärt, men ligger fortfarande efter andra förnybara energikällor. Det trots att det finns stor utvecklingspotential i många länder. Enligt en europeisk studie bor mer än 25 % av EU:s befolkning i områden som passar perfekt för geotermisk fjärrvärme. System för geotermisk fjärrvärme finns redan i 22 europeiska länder, bland annat Ungern, Polen, Slovakien, Slovenien, Tjeckien och Rumänien. Här är de befintliga värmenäten väl utvecklade och det finns stor potential i Central- och Östeuropa.
Den geotermiska energins framtid
Geotermisk energi är den fjärde viktigaste förnybara energikällan, efter sol-, vind- och vattenkraft, med en potential att växa från 16 miljarder kWh under 2021 till 47,7 miljarder kWh 2050. Många ser det som en avgörande komponent i världens gröna energiomställning. Geotermiska källor kan användas till att producera el i alla typer av system, från stora sammankopplade utlandsförbindelser till lokala installationer på avlägsna platser, i små bostadsområden eller enskilda hus. Det betyder att fler länder både i Europa och andra länder med allra största säkerhet kommer att satsa på det.
