Hvad er geotermisk energi, og hvad er dens fremtid?

Hvad er geotermisk energi? Med forbedringer i forbedret geotermisk systemteknologi kunne jordvarmen blive en vigtig elektricitetsgenerator. Flickr / xavierbt

Geotermisk betyder bogstaveligt talt ”jordvarme”. Jordens temperatur stiger, når vi borer dybere mod dens kerne. Vi kan bruge den varme til energi ved at cirkulere vand gennem varme underjordiske reservoirer og bringe det varme vand eller damp til overfladen. Vi kan derefter konvertere energien i den varme væske til mekanisk og elektrisk kraft på overfladen ved hjælp af en varme motor.

Den private investering i australsk geotermisk kraft blev langsommere efter en meget hurtig start for ti år siden. Dette skulle tage sig op igen, da nye udviklinger bringer kommerciel bæredygtighed for forbedrede geotermiske systemer. Disse har potentialet til at vokse eksponentielt og lover rigelig magt for verden.

Konventionelle geotermiske systemer

I 2010 genererede verden 20 terawattimer (TWh) af geotermisk elektricitet. Alt dette kom fra konventionelle ressourcer. Disse er naturligt forekommende varmt vand eller dampstrømme opvarmet af magma og cirkulerer gennem gennemtrængelig klippe. De er forbundet med vulkanske systemer og begrænset til regioner med aktive eller unge vulkaner.

Brugen af ​​konventionelle ressourcer er ikke ny. I 1904 et anlæg blev bygget i Larderello, Italien, til at generere elektricitet fra geotermisk damp. Siden da har geotermiske kraftanlæg spredt sig med en jævn hastighed, men har været begrænset til ressourcer, der er relativt lette at få adgang til.

Forbedrede geotermiske systemer

Der er en anden form for geotermisk varme, der er rigelig og generelt tilgængelig over hele kloden. Det produceres ved radioaktivt henfald af kalium-, uran- og thoriumisotoper findes i nogle granittyper.

I granitter i Cooper Bassin, i South Australia, er der isotopkoncentrationer på sporniveau. Varme genereres med en meget lav hastighed. Ved en sådan lav hastighed ville det tage næsten en million år for en masse granit at øge sin temperatur med 100 ° C. I løbet af denne tid skal klippen forblive godt isoleret i stor dybde.

For at få adgang til denne dybe varme skal mindst to brønde bores. Koldt vand indsprøjtes fra den ene brønd, det opvarmes af klippen og ekstraheres fra den anden brønd. De to brønde er typisk 800 til 1000 m fra hinanden. I et sådant system vil vandet kun køre fra den ene brønd til den anden, hvis klippen mellem brøndene er tilstrækkelig permeabel.

Naturlig stenpermeabilitet er ikke høj nok, men kan forbedres ved veletablerede olie- og gasteknik. Disse systemer kaldes Enhanced Geothermal Systems (EGS).

Kommerciel EGS-udvikling

Elektricitet fra forbedrede geotermiske systemer er ikke nu omkostningskonkurrencedygtigt, fordi dybe brønde er dyre. For at generere nok elektricitet til at betale for brøndene og for overfladeudstyret, skal det varme vand bringes til overfladen med hastigheder tæt på 100 kg / s. En af de bedste EGS-strømningshastigheder i verden blev opnået af det australske firma Geodynamics, og det var kun en tredjedel af dette mål. Selvom dette er en betydelig præstation, er det ikke nok at gøre EGS-elektricitet kommercielt konkurrencedygtig.

Det er muligt at kompensere for disse lave strømningshastigheder, hvis du kan forbedre effektiviteten ved at konvertere energien til strøm. Men forbedringer på dette område har endnu ikke gjort, at elproduktionen bliver omkostningskonkurrencedygtig.

EGS-strømningshastigheder skal tredobles, før EGS-elektricitet er kommercielt muligt. Det var rapporterede i december sidste år at det amerikanske firma AltaRock måske er blevet udviklet en lovende teknik til geotermiske brønde. Hvis de rapporterede resultater understøttes ved yderligere test, vil det give nyt åndedrag for EGS's geotermiske udvikling rundt om i verden og i Australien.

Andre australske geotermiske ressourcer

Opdelingen mellem konventionelle og forbedrede geotermiske systemer er kunstig, og den faktiske globale geotermiske ressource dækker et kontinuerligt spektrum, der strækker sig fra naturligt forekommende varme kilder til forbedrede geotermiske systemer.

Nylige resultater viser, at selv om Australien ikke er et vulkansk land, har det områder, hvor magma kommer tæt på overfladen for at producere varmt vand i sedimentær sten. Den australske geotermiske industri kalder disse varme sedimentære akviferer. De forventes at have naturlige permeabiliteter højere end EGS, men måske ikke så høje som konventionelle geotermiske systemer.

Overalt i verden har der ikke været meget arbejde i denne type ressourcer, men der er nye udviklinger i Australien såvel som andre steder som Tyrkiet og Sydamerika rettet mod sådanne ressourcer.

Miljøpåvirkninger

Ved adgang til geotermisk energi kan de involverede teknologier have små effekter på det nærmeste miljø. Som det ses af Paralana-oplevelsekan der mærkes svage rysten på overfladen, men disse udgør ikke en betydelig risiko. Geotermisk energi bruger ikke mere vand end andre vedvarende energikilder til vedvarende energi. Også brudstimuleringen, der bruges i EGS-projekterne, udgør ikke nogen risiko for overfladeakvifere, fordi EGS-reservoirer er meget dybe, og brøndene forsegles i stålforinger.

I nogle vulkanisk fremstillede konventionelle geotermiske ressourcer er opløste gasser frigivet til atmosfæren kan påvirke det umiddelbare miljø. Dette er sandsynligvis den mest alvorlige fare forbundet med geotermisk energi, men den er kun begrænset til nogle konventionelle ressourcer (ikke relevant for Australien) og er let at kontrollere.

Fremtiden for geotermisk

Grundlæggende elementer for geotermisk energi er stærke. Det er rigeligt - ressourcen under det store artesiske bassin er skønnes at være stor nok at levere det aktuelle australske årlige energiforbrug i 6000 år. Det er en af ​​de få vedvarende kraftkilder, der fuldstændigt kan erstatte kul som en baselad-elgenerator. Det har også en meget lav miljøpåvirkning.

Manglen på at opnå tilstrækkelig flow hindrede dens kommercielle udvikling, men dette problem kan løses i den nærmeste fremtid. Hvis dette sker, kan geotermisk energi blive en af ​​de førende vedvarende energiteknologier i 2020'erne.The Conversation

Om forfatteren

Hal Gurgenci, professor i maskinteknik, University of Queensland

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Nedtrapning: Den mest omfattende plan, der nogensinde er blevet foreslået til at vende global opvarmning

af Paul Hawken og Tom Steyer
9780143130444I lyset af udbredt frygt og apati er en international koalition af forskere, fagfolk og forskere mødtes for at tilbyde et sæt realistiske og dristige løsninger på klimaforandringer. Hundrede teknikker og fremgangsmåder er beskrevet her - nogle er velkendte; nogle du måske aldrig har hørt om. De spænder fra ren energi til at uddanne piger i lande med lavere indkomst til praksis i landbruget, der trækker kulstof ud af luften. Løsningerne findes, er økonomisk levedygtige, og samfund overalt i verden vedtager i øjeblikket dem med dygtighed og beslutsomhed. Fås på Amazon

Design af klimaløsninger: En politikvejledning til lav-kulstofenergi

af Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Da virkningerne af klimaændringerne allerede er over os, er behovet for at reducere de globale drivhusgasemissioner intet mindre end presserende. Det er en skræmmende udfordring, men teknologierne og strategierne til at imødekomme den findes i dag. Et lille sæt energipolitikker, der er designet og implementeret godt, kan sætte os på vejen mod en fremtid med lav kulstofemission. Energisystemer er store og komplekse, så energipolitikken skal være fokuseret og omkostningseffektiv. One-size-fits-all-tilgange får simpelthen ikke jobbet gjort. Politiske beslutningstagere har brug for en klar, omfattende ressource, der skitserer de energipolitikker, der har størst indflydelse på vores klimafremtid, og beskriver, hvordan disse politikker skal designes godt. Fås på Amazon

Dette ændrer alt: kapitalisme vs. klima

af Naomi Klein
1451697392In Dette ændrer alt Naomi Klein hævder, at klimaforandringer ikke kun er et andet spørgsmål, der skal indbringes pænt mellem skatter og sundhedsvæsen. Det er en alarm, der opfordrer os til at løse et økonomisk system, der allerede svigter os på mange måder. Klein bygger omhyggeligt sagen for, hvor massivt at reducere vores drivhusemissioner er vores bedste chance for samtidig at mindske gabende uligheder, forestille os vores ødelagte demokratier og genopbygge vores slanke lokale økonomier. Hun udsætter den ideologiske desperation af klimaændringsnægterne, de messianske vrangforestillinger fra de ville være geoengineers og den tragiske nederlag fra for mange mainstream grønne initiativer. Og hun demonstrerer netop, hvorfor markedet ikke har - og ikke kan - løse klimakrisen, men i stedet forværre tingene med stadig mere ekstreme og økologisk ødelæggende udvindingsmetoder ledsaget af voldsom katastrofekapitalisme. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigration er begyndt
Den store klimamigration er begyndt
by Super Bruger
Klimakrisen tvinger tusinder over hele verden til at flygte, da deres hjem bliver stadig mere ubeboelige.
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
by Alan N Williams et al
Den seneste rapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) siger, at uden et væsentligt fald ...
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
by Toby Tyrrell
Det tog udvikling 3 eller 4 milliarder år at producere Homo sapiens. Hvis klimaet havde svigtet helt en gang i det ...
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
by Brice Rea
Slutningen af ​​den sidste istid, omkring 12,000 år siden, var præget af en sidste kold fase kaldet de Yngre Dryas ...
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Forestil dig, at du er ved kysten og ser ud til havet. Foran dig ligger 100 meter golde sand, der ligner en…
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære meget om klimaforandringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
De fem klimatro: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
by John Cook
Denne video er et nedbrudskurs i misinformation om klimaet, der opsummerer de vigtigste argumenter, der bruges til at rejse tvivl om virkeligheden ...
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i det arktiske hav til et lavt punkt i midten af ​​september. I år måler den kun 1.44 ...

SENESTE ARTIKLER

grøn energi2 3
Fire grønne brintmuligheder for Midtvesten
by Christian Tae
For at afværge en klimakrise bliver Midtvesten ligesom resten af ​​landet nødt til at dekarbonisere sin økonomi fuldt ud ved at...
ug83qrfw
Større barriere for efterspørgselsrespons skal ophøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale tilsynsmyndigheder gør det rigtige, kan elkunder i hele Midtvesten snart være i stand til at tjene penge, mens...
træer at plante til klima2
Plant disse træer for at forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny undersøgelse fastslår levende egetræer og amerikanske plataner som mestre blandt 17 "supertræer", der vil hjælpe med at gøre byer...
nordhavets havbund
Hvorfor vi skal forstå havbundens geologi for at udnytte vindene
by Natasha Barlow, lektor i kvartær miljøændring, University of Leeds
For ethvert land, der er velsignet med nem adgang til det lavvandede og blæsende Nordsø, vil havvind være nøglen til at møde net...
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
by Bart Johnson, professor i landskabsarkitektur, University of Oregon
En løbeild, der brænder i varme, tørre bjergskove, fejede gennem Gold Rush -byen Greenville, Californien, den 4. august…
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovede Xi Jinping, at Kina "strengt vil kontrollere kulkraft ...
Blåt vand omgivet af dødt hvidt græs
Kort sporer 30 års ekstrem snesmeltning i hele USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nyt kort over ekstreme snesmeltingshændelser i løbet af de sidste 30 år tydeliggør de processer, der driver hurtig smeltning.
Et fly taber rød brandhæmmende til en skovbrand, da brandmænd parkeret langs en vej ser op i den orange himmel
Modellen forudsiger 10-års udbrud af brande, derefter gradvis tilbagegang
by Hannah Hickey-U. Washington
Et kig på den langsigtede fremtid for naturbrande forudsiger en indledende cirka ti år lang eksplosion af naturbrandaktiviteter, ...

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.