Geotermisk energi
Geotermisk energi (från de grekiska rötterna geo, som betyder jord, och thermos, som betyder värme) är energi som produceras av värme i jordskorpan.
Även om solen värmer upp jordens yta är det inte solen som orsakar värmen från jordens inre. Den geotermiska energin i jordskorpan kommer till 20 % från planetens ursprungliga bildning och till 80 % från mineralers radioaktiva sönderfall. Jorden är varmast i sin kärna och från kärnan till ytan blir temperaturen gradvis svalare.
Resurser för geotermisk energi sträcker sig från den grunda marken till hett vatten och heta bergarter som finns några kilometer under jordytan, och ännu djupare ner till de extremt höga temperaturerna i smält berg som kallas magma. Det har använts för bad sedan paleolitisk tid, men är nu mer känt för att producera elektricitet.
Över hela världen användes geotermisk energi för att producera cirka 10 gigawatt elektricitet år 2007, vilket motsvarar cirka 0,3 procent av den elektricitet som används i världen. När geotermiska kraftverk används för att generera el har de vanligtvis en konstant produktion.
Geotermisk energi används också direkt för fjärrvärme eller i andra värme- och kyltillämpningar. Byggnader på Island värms upp på detta sätt från landets många geotermiska anläggningar.
Kraftverk och termiska tillämpningar av geotermisk energi är mogna tekniker, medan projekt för förstärkta geotermiska system (EGS) är en ny typ av tillämpning.
Nästan överallt håller marken 3 meter under jordytan en nästan konstant temperatur på mellan 10 och 16 °C (50 och 60 °F). Geotermiska värmepumpar kan utnyttja denna resurs för att värma och kyla byggnader. Ett jordvärmepumpssystem består av en värmepump, ett luftledningssystem (kanalsystem) och en värmeväxlare - ett system av rör som är nedgrävda i den grunda marken nära byggnaden. På vintern använder värmepumpen kraft för att ta bort värme från värmeväxlaren och pumpar in den i luftledningssystemet inomhus. På sommaren är processen omvänd och värmepumpen använder återigen ström för att flytta värme från inomhusluften till värmeväxlaren. Den värme som tas bort från inomhusluften under sommaren kan också användas för att tillhandahålla en gratis varmvattenkälla. Strömmen för att driva värmepumpen kommer från en annan källa.
Geotermisk energi avges som varmt vatten i många varma källor eller som ånga i gejsrar.
I USA finns de flesta geotermiska varmvattenreservoarerna i väststaterna, Alaska och Hawaii. Brunnar kan borras i underjordiska reservoarer för elproduktion. Vissa geotermiska kraftverk använder ångan från en reservoar för att driva en turbin/generator, medan andra använder det varma vattnet för att koka en arbetsvätska som förångas och sedan driver en turbin. Varmt vatten nära jordens yta kan användas direkt för värme. Tillämpningar för direktanvändning omfattar uppvärmning av byggnader, odling av växter i växthus, torkning av grödor, uppvärmning av vatten vid fiskodlingar och flera industriella processer som pastörisering av mjölk.
Varma torra bergarter finns på 5-8 km djup överallt under jordytan och på mindre djup i vissa områden. För att få tillgång till dessa resurser måste kallt vatten injiceras i en brunn, cirkuleras genom heta sprickiga bergarter och det uppvärmda vattnet tas ut från en annan brunn. För närvarande är det ingen som använder denna metod kommersiellt. Den befintliga tekniken gör det ännu inte heller möjligt att utvinna värme direkt från magma, den mycket djupa och mest kraftfulla resursen för geotermisk energi.
Ånga som stiger från det geotermiska kraftverket Nesjavellir på Island.
Frågor och svar
F: Vad är geotermisk energi?
S: Geotermisk energi är en förnybar energi som framställs av värme inuti jordskorpan. Den kommer från planetens ursprungliga bildning och radioaktivt sönderfall av mineraler och kan användas för att generera elektricitet, tillhandahålla fjärrvärme eller andra värme- och kyltillämpningar.
F: Hur mycket av världens el producerades genom geotermisk energi 2007?
S: År 2007 producerades cirka 10 gigawatt el (eller 0,3 %) av geotermisk energi i världen.
F: Vilken temperatur håller marken på ett djup av tre meter under jordytan?
S: Marken på ett djup av tre meter under jordytan håller vanligtvis en nästan konstant temperatur på mellan 10 och 16 °C (50 och 60 °F).
F: Hur kan geotermiska värmepumpar användas för att värma upp byggnader?
S: Geotermiska värmepumpar kan utnyttja denna resurs för att värma upp byggnader genom att använda kraft för att ta bort värme från ett system av rör som är nedgrävda i ytlig mark nära byggnaden på vintern och vända denna process på sommaren. Denna borttagna värme kan också användas för varmvatten.
F: Är förbättrade geotermiska system projekt mogna tekniker?
S: Nej, projekt för förstärkta geotermiska system är inte mogna tekniker ännu.
F: Var finns de flesta geotermiska reservoarer i USA? S: De flesta geotermiska reservoarer i USA finns i västra USA, Alaska och Hawaii.
F: Hur djupt finns det varma torra bergarter under jordens yta? R: Varma torra bergarter finns på ett djup av 5-8 km överallt under jordytan och på mindre djup i vissa områden.
