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 , 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.

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
I 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
Da 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
In 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, , 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.