Med forbedringer i forbedret geotermisk systemteknologi kan jordvarmen bli en viktig elektrisitetsgenerator. Flickr / xavierbt
Geotermisk betyr bokstavelig talt "jordvarme". Jordens temperatur øker når vi borer dypere mot kjernen. Vi kan bruke den varmen til energi ved å sirkulere vann gjennom varme underjordiske reservoarer og bringe det varme vannet eller dampen til overflaten. Vi kan deretter konvertere energien i den varme væsken til mekanisk og elektrisk kraft på overflaten ved å bruke en varmemotor.
Den private investeringen i australsk utvikling av geotermisk kraft avtok etter en veldig rask start for ti år siden. Dette bør ta seg opp igjen ettersom nye utbygginger gir kommersiell levedyktighet til forbedrede geotermiske systemer. Disse har potensial til å vokse eksponentielt og lover rikelig kraft for verden.
Konvensjonelle geotermiske systemer
I 2010 genererte verden 20 terawattimer (TWh) av geotermisk elektrisitet. Alt dette kom fra konvensjonelle ressurser. Dette er naturlig forekommende varmt vann eller dampstrømmer oppvarmet av magma og sirkulerer gjennom permeabelt bergart. De er assosiert med vulkanske systemer og begrenset til regioner med aktive eller unge vulkaner.
Bruken av konvensjonelle ressurser er ikke ny. I 1904 et anlegg ble bygget i Larderello, Italia, for å generere strøm fra geotermisk damp. Siden den gang har geotermiske kraftanlegg spredt seg med jevn hastighet, men har vært begrenset til ressurser som er relativt enkle å få tilgang til.
Forbedrede geotermiske systemer
Det er en annen form for geotermisk varme som er rikelig og generelt tilgjengelig over hele kloden. Det produseres ved radioaktiv forfall av kalium-, uran- og thoriumisotoper som finnes i noen granittyper.
I granitter i Cooper Bassin, i Sør-Australia, er det isotopkonsentrasjoner på spornivå. Varme genereres med en veldig lav hastighet. Ved en så lav hastighet vil det ta nesten en million år for en masse granitt å øke temperaturen med 100 ° C. Gjennom den tiden må berget forbli godt isolert i stor dybde.
For å få tilgang til denne dype varmen, må minst to brønner bores. Kaldt vann injiseres fra den ene brønnen, det varmes opp av fjellet og trekkes ut fra den andre brønnen. De to brønnene er typisk mellom 800 og 1000 meter fra hverandre. I et slikt system vil vannet bevege seg fra den ene brønnen til den andre hvis fjellet mellom brønnene er tilstrekkelig permeabel.
Naturlig bergpermeabilitet er ikke høy nok, men kan forbedres med veletablerte olje- og gassteknikker. Disse systemene kalles Enhanced Geothermal Systems (EGS).
Kommersiell EGS-utvikling
Elektrisitet fra forbedrede geotermiske systemer er ikke kostnadskonkurransedyktig nå fordi dype brønner er dyre. For å produsere nok strøm til å betale for brønnene og for overflateutstyret, må det varme vannet føres til overflaten med hastigheter nær 100 kg / s. En av de beste EGS-strømningshastighetene i verden ble oppnådd av det australske selskapet Geodynamics, og det var bare en tredjedel av dette målet. Selv om dette er en betydelig prestasjon, er det ikke nok å gjøre EGS-elektrisitet kommersielt konkurransedyktig.
Det er mulig å kompensere for disse lave strømningshastighetene hvis du kan forbedre effektiviteten ved å konvertere energien til strøm. Men forbedringer på dette området har ennå ikke sett at strømproduksjonen blir kostnadskonkurransedyktig.
EGS-strømningshastigheter må tredobles før EGS-strøm er kommersielt mulig. Det var rapporterte i desember i fjor at en lovende teknikk for geotermiske brønner kan ha blitt utviklet av det amerikanske selskapet AltaRock. Hvis de rapporterte resultatene underbygges ved ytterligere testing, vil det gi et nytt pust for EGSs geotermiske utvikling rundt om i verden og i Australia.
Andre australske geotermiske ressurser
Delingen mellom konvensjonelle og forbedrede geotermiske systemer er kunstig, og den faktiske globale geotermiske ressursen dekker et kontinuerlig spekter som strekker seg fra naturlig forekommende varme kilder til forbedrede geotermiske systemer.
Nyere resultater viser at selv om Australia ikke er et vulkansk land, har det områder der magma kommer nær overflaten for å produsere varmt vann i sedimentær bergart. Den australske geotermiske industrien kaller disse varme sedimentære akviferer. De forventes å ha naturlige permeabiliteter høyere enn EGS, men kanskje ikke så høye som konvensjonelle geotermiske systemer.
Rundt om i verden har det ikke vært mye arbeid i denne typen ressurser, men det er ny utvikling i Australia så vel som andre steder som Kalkun og Sør Amerika rettet mot slike ressurser.
Miljøpåvirkninger
Ved tilgang til geotermisk energi kan de involverte teknologiene ha små effekter på nærmiljøet. Som sett av Paralana-opplevelsekan det kjennes små skjelvinger på overflaten, men disse utgjør ikke noen betydelig risiko. Geotermisk energi bruker ikke noe mer vann enn andre applikasjoner for fornybar termisk kraft. Også bruddstimuleringen som brukes i EGS-prosjektene utgjør ikke noen risiko for overflateavifere fordi EGS-reservoarene er veldig dypt og brønnene er forseglet i stålhus.
I noen vulkanisk hentede konvensjonelle geotermiske ressurser, oppløste gasser frigjort til atmosfæren kan påvirke nærmiljøet. Dette er sannsynligvis den alvorligste faren forbundet med geotermisk energi, men den er bare begrenset til noen konvensjonelle ressurser (ikke relevant for Australia) og er lett å kontrollere.
Fremtiden for geotermisk
Grunnleggende for geotermisk energi er sterke. Den er rikelig - ressursen under det store artesiske bassenget er anslått å være stor nok å levere det nåværende australske årlige energiforbruket i 6000 år. Det er en av få fornybare kraftkilder som fullstendig kan erstatte kull som en basisbelastningsgenerator. Det har også en veldig lav miljøpåvirkning.
Unnlatelse av å oppnå tilstrekkelig flyt hindret dens kommersielle utvikling, men dette problemet kan løses i løpet av en nær fremtid. Hvis det skjer, kan geotermisk kraft bli en av de ledende teknologiene for fornybar kraft på 2020-tallet.
om forfatteren
Hal Gurgenci, professor i maskinteknikk, Universitetet i Queensland
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Relaterte bøker
Drawdown: Den mest omfattende planen som noen gang har foreslått å reversere global oppvarming
av Paul Hawken og Tom Steyer
I møte med utbredt frykt og apati har en internasjonal koalisjon av forskere, fagfolk og forskere kommet sammen for å tilby et sett av realistiske og dristige løsninger på klimaendringer. Et hundre teknikker og praksis er beskrevet her-noen er velkjente; noe du kanskje aldri har hørt om. De spenner fra ren energi til å utdanne jenter i lavinntektsland til landbrukspraksis som trekker karbon ut av luften. Løsningene eksisterer, er økonomisk levedyktige, og samfunn over hele verden for tiden anvender dem med dyktighet og besluttsomhet. Tilgjengelig på Amazon
Utforming av klimaproblemer: En retningslinje for lavkol Energi
av Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Med effekten av klimaendringene som allerede er over oss, er behovet for å kutte globale klimagassutslipp intet mindre enn presserende. Det er en skremmende utfordring, men teknologiene og strategiene for å møte den eksisterer i dag. Et lite sett med energipolitikk, designet og implementert godt, kan sette oss på veien mot en fremtid med lite karbon. Energisystemer er store og komplekse, så energipolitikken må være fokusert og kostnadseffektiv. En-størrelse-passer-alle-tilnærminger vil ganske enkelt ikke få jobben gjort. Politiske beslutningstakere trenger en klar, omfattende ressurs som skisserer energipolitikken som vil ha størst innvirkning på klimafremtiden vår, og beskriver hvordan vi kan utforme disse retningslinjene. Tilgjengelig på Amazon
Dette forandrer alt: kapitalisme vs klimaet
av Naomi Klein
In Dette endrer alt Naomi Klein hevder at klimaendringer ikke bare er et annet problem, som skal skjenkes nøye mellom skatt og helsevesen. Det er en alarm som kaller oss for å fikse et økonomisk system som allerede mangler oss på mange måter. Klein bygger omhyggelig saken for hvor massivt å redusere utslippene av drivhusgasser er vår beste mulighet til samtidig å redusere ulikheter i ulikhet, omdefinere våre ødelagte demokratier og gjenoppbygge våre slanke lokale økonomier. Hun avslører den ideologiske desperasjonen til klimaendringene, de rasjonelle vrangforestillinger fra de vilde geoengineers og den tragiske nederlaget av for mange grønne grenser. Og hun demonstrerer nettopp hvorfor markedet ikke har - og ikke kan løse klimakrisen, men vil i stedet gjøre ting verre, med stadig mer ekstreme og økologisk skadelige utvinningsmetoder, ledsaget av voldsomme katastrofkapitalisme. Tilgjengelig på Amazon
Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.
