Lumo Energi

Förnybara energikällor: Geoenergi

Förnybara energikällor: Geoenergi
Geotermisk energi är värme från jorden. Ordet geotermi kommer från grekiskans geo (jorden) och therme (värme). Geotermisk energi är en miljövänlig förnybar energikälla för värmen produceras oavbrutet inne i jorden. I motsats till andra förnybara energikällor är inte geotermisk energi beroende av faktorer som nederbörd, vind eller sol. Värmen kan användas direkt för bad och att värma byggnader och genom kraftverk för att generera elektricitet.
 

Vad skapar värmen inuti jorden?

Den geotermiska värmen vi utnyttjar idag skapas främst av tre huvudsakliga värmekällor: värme från när planeten bildades och blev till och som inte ännu har gått förlorad, friktionsuppvärmning som orsakas av det täta järnrika kärnmaterial som sjunker mot planetens centrum och värme från sönderfallande och förmultnande radioaktiva partiklar.

Terminologi

Geoenergi Utnyttjar energi som finns lagrad i jord, berg och grundvatten och den periodvisa lagringen av överskottsvärme eller -kyla i den övre delen av jordskorpan. 

Geotermi När energi utnyttjas från djup större än ca 400 m.

Jorden i genomskärning

Jordens centrum ligger ca 6 400 kilometer under våra fötter, men det djupaste som det någonsin har varit möjligt att borra för att bl.a. mäta av temperaturen är ungefär 10 kilometer.

Vår planet har fyra tjocka lager. Det djupaste, första lagret kallas inre kärnan och består av järn i fast form och har radie av ca 1 220 km. Den inre kärnans temperatur är uppskattad till 4 200–7 500 Celsius, vilket är lika hett som solens yta. Andra lagret kallas yttre kärnan och har en tjocklek på ca 2 250 km och temperatur på ca 3 500–4 000 Celsius och består av flytande järnmaterial (magma).

Manteln, det tredje lagret, är ca 2 900 km tjockt med temperatur på 1 000–3 500 Celsius. Manteln består av järn, mineraler och bergarter. Manteln är främst i fast form, men det finns också partier av smält material, som vid t.ex. vulkanutbrott kommer upp till ytan vid kontinentalplattornas kanter. Det tredje lagret utgör hela 84 % av jordens totala volym.

Geoenergi utnyttjas där kontinentalplattorna möts.

Ytan, det fjärde lagret, kallas jordskorpan och är som ett fast skal. Jordskorpan delas ännu in i oceanskorpa under haven och kontinentskorpa med respektive tjocklekar på 5–10 km och 30–70 km.

Jordens temperatur stiger i genomsnitt ca 25 Celsius per kilometer från det yttersta lagret inåt och ju djupare du går, desto mer stiger temperaturen (den geotermiska gradienten). Lokala variationer finns förstås och vid vulkaniskt aktiva områden är temperaturskillnaderna större.

Uppvärmning med geoenergi

Jordskorpans yttersta skal värms mer upp av solen än av jordens egna inre. Jordmånen lagrar värmen i berg och mark och denna värme kan utnyttjas vintertid. Bergvärme och ytjordsvärme är båda mycket enklare att utnyttja än djup geotermisk energi och är lättare att bygga oavsett geografiskt område. Bergvärme och ytjordsvärme lämpar sig trots det mest för privat och lokal värmeproduktion.

Direkt uppvärmning

Det är mer effektivt att använda geoenergi direkt för uppvärmning, än att producera elenergi av den. Direkt uppvärmning kräver inte heller lika höga temperaturer. Finns det naturliga heta källor, kan det heta vattnet också utnyttjas direkt i uppvärmningen eller t.ex. för att hålla vägar isfria vintertid. Spillvärme från geotermiska kraftverk kan också utnyttjas.

På Island utnyttjas geotermisk värme, för landet ligger rakt vid träffpunkten för två kontinentala plattor.

Geotermiska kraftverk

För att generera elektricitet pumpar man upp varmt vatten och ånga från djupt borrade hål i marken. För att driva turbinerna som genererar elektriciteten krävs det höga temperaturer – över 120 Celsius. Borrhålen kan vara upp till 4 km djupa eller mer och ju djupare man borrar, desto hetare hydrotermiska resurser går det att pumpas upp.

Torra geotermiska ånganläggningar använder ångan direkt för att driva ångturbiner, som i sin tur genererar elektricitet. Det första geotermiska kraftverket byggdes 1904 i Toscana, Italien, där naturlig ånga bröt ut från jorden.

Anläggningar med flash-ånga utnyttjar det höga trycket och överheta vattnet (ca 180 Celsius) från djupt inuti jorden och omvandlar det till ånga för att driva turbiner. När ångan svalnar kondenseras den till vatten och injiceras tillbaka i marken för att återanvändas. Denna typs kraftverk täcker ca 43 % av all installerad geotermisk kraftkapacitet i världen, med en genomsnittlig enhetskapacitet på knappt 28 MW per kraftverk.

Binära geotermiska kraftverk överför värmen från geotermiskt varmt vatten till en annan vätska, som har en lägre kokpunkt än vatten. Värmen får den andra vätskan att bildas till ånga, som sedan används för att driva en turbin. Det binära kraftverket är ett slutet system, och vattnet i produktionssystemet är aldrig i kontakt med vätskan som det värmer upp.

Det finns flera geotermiska kraftverk i Kalifornien, där det produceras 70% av all geoenergi i USA.

Fördelar och nackdelar med geotermisk energi

Låga utsläppsnivåer

Geotermiska kraftverk använder inte bränsle för att generera elektricitet, så halterna av luftföroreningar som de släpper ut är låga. Kraftverken avger också 97 % mindre sura regn-orsakande svavelföreningar och ca 99 % mindre koldioxid än fossila bränslekraftverk av liknande storlek. Geotermiska kraftverk avlägsnar också vätesulfid som finns naturligt i geotermiska reservoarer. De flesta geotermiska kraftverk injicerar tillbaka till jorden den geotermiska ånga och vattnet, som de använt, för att  sedan återanvändas när det blivit uppvärmt igen. Kretsloppet hjälper till att upprätthålla den geotermiska resursen.

Höga kostnader

De största problemen med att utnyttja geotermisk energi till fullo är kostnaden för att borra de flera kilometer djupa brunnarna.

Geotermisk energi är en miljövänlig förnybar energikälla för värmen produceras oavbrutet inne i jorden.

Geotermi internationellt

Under 2017 genererade ungefär 26 länder totalt cirka 80 000 GW elektricitet från geotermisk energi. Indonesien var den näst största geotermiska elproducenten efter USA, med 12 800 GW, vilket motsvarar ca 5 % av Indonesiens totala elproduktion. I USA finns det flera geotermiska kraftverk i Kalifornien, som ligger lämpligt till just vid randen av en kontinentalplatta. Här produceras ca 70 % av all geotermisk energi i USA.

Geoenergi i Sverige

I Sverige finns det närmare en halv miljon hushåll som utnyttjar geoenergi i formen av t.ex. bergvärme, men geotermi brukas inte i större utsträckning eftersom jordskorpan i Norden är så pass tjock att man måste borra sig ner 6–7 km för att komma åt de högre temperaturerna. I Skåne i Lund finns det ett geotermiskt kraftverk sedan mitten av 1980-talet som är i bruk och genererar ca 25 % av energin som används i området.

 

Teckna rörligt elpris!

  • 0 kr örespåslag i ett år
  • 0 kr månadsavgift i ett år
  • Rabatt på elcertifikat
Fler artiklar

Hur kan vi hjälpa dig?

Undrar du över fakturering, elavtal och aktuella elpriser…?
Kolla våra Frågor & Svar – enkelt, snabbt och ingen telefonkö.

Om frågorna och svaren inte hjälpte dig, kan du kontakta vår kundservice, antingen per e-post eller telefon.

Öppet vardagar 9–16. Vid helgdagar kan avvikelser förekomma.

Vardagar kl. 9–16
08-43 737 858
Hitta svar på Frågor och svar sidan.