Geotermisk energi forklart: Hvordan fungerer geotermisk energi

Dypt under jordens overflate ligger massive reservoarer av smeltet stein, varmt vann og høytrykksgass. Forskere og ingeniører har utnyttet disse forsyningene som geotermiske energikilder.

Gå til seksjonen

• Hva er geotermisk energi?
• Hvordan fungerer geotermisk energi?
• 4 Fordeler med geotermisk energi
• 2 Ulemper med geotermisk energi
• Lære mer
• Lær mer om Dr. Jane Goodalls MasterClass

Dr. Jane Goodall deler sin innsikt i dyreintelligens, bevaring og aktivisme.

hvordan dyrke et aprikostre fra en grop

Hva er geotermisk energi?

Geotermisk energi er en fornybar energikilde som tapper termisk energi under jordoverflaten. De varme kildene på Island og geysirene i Yellowstone nasjonalpark er eksempler på geotermiske magasiner som har brutt gjennom jordskorpen. Mennesker har brukt geotermiske ressurser i årtusener.

Ettersom styrende organer som US Department of Energy søker fornybare midler for energiproduksjon, oppmuntrer de verktøy, selskaper og enkeltpersoner til å tappe jordens varme som et middel til å drive industrielle prosesser og generere elektrisitet. Dette har ført til en nylig økning i geotermiske teknologier.

Hvordan fungerer geotermisk energi?

Geotermisk energi kan produsere strøm i geotermiske kraftverk. Du kan også bruke den til direkte bruk som varmekilde til hjemmet via jordvarmepumper.

• Produksjon av geotermisk elektrisitet : De fleste elektriske kraftverk skaper strøm ved å koke vann for å produsere damp. Dampen roterer deretter massive turbiner som produserer en elektrisk strøm. Geotermiske kraftverk bruker også denne metoden, bare i stedet for å produsere damp ved hjelp av fossilt brensel som kull eller naturgass, bruker de naturlig oppvarmet vann fra underjordiske reservoarer. Det er variasjoner på generering av geotermisk kraft (inkludert tørrdampmetoden, den blinkende metoden og det binære syklusanlegget), men alle utnytter de naturlig høye temperaturene i geotermisk væske.
• Geotermiske varmesystemer : Geotermiske varmesystemer bruker geotermisk vann til å varme radiatorer i hjem, kontorer og fabrikker. Noen steder, inkludert mye av Island, kommer geotermisk vann fra varme kilder til og med ut av kranen for hjemmebruk. Geotermiske systemer kan også fungere som kjølesystemer ved å bruke geotermiske varmepumper for å flytte varme fra en bygning til bakken. Systemet erstatter deretter den varme luften med lav temperatur luft under jordoverflaten.

4 Fordeler med geotermisk energi

Geotermisk energi er nyttig av en rekke årsaker.

1. Det er potensielt tilgjengelig over hele verden . Med betydelige investeringer kan geotermisk energi tappes nesten hvor som helst på jorden. Selv om kilden til geotermisk varme er jordens kjerne og bevegelsen av tektoniske plater, finnes alle brukbare geotermiske reservoarer i jordskorpen - noen ganger bare noen få meter under overflaten.
2. Det gir konstant baselastkraft . Når den er tappet, gir en geotermisk kilde kontinuerlig kraft og trenger ikke batterier for å drive effektivitet, slik det er tilfelle med andre fornybare energikilder som sol og vind.
3. Det gir lavere klimagassutslipp enn fossile brensler . Å tappe underjordiske varmekilder innebærer frigjøring av klimagasser som metan (CH4) og karbondioksid (CO2), men det nærmer seg ikke nivået på klimagassutslipp som følger med forbrenning av kull, olje eller naturgass.
4. Det kan benytte eksisterende infrastruktur for fossilt brensel . Når næringer og verktøy overgår fra fossile brensler kan disse kildene legge til rette for innføring av geotermisk varme i de samme regionene. Oljebrønner og gassbrønner har allerede fullført den nødvendige boringen som trengs for å tappe ut geotermisk varme, noe som har ført til at mange ingeniører har foreslått å bruke de samme brønnene til fossilt brensel og geotermisk kraft.

MasterClass

Foreslått for deg

Nettkurs undervist av verdens største sinn. Utvid din kunnskap i disse kategoriene.

Lærer i bevaring

Lærer romutforskning

Underviser vitenskapelig tenking og kommunikasjon

Lærer vitenskapen om bedre søvn

2 Ulemper med geotermisk energi

Tenk som en proff

Dr. Jane Goodall deler sin innsikt i dyreintelligens, bevaring og aktivisme.

Til tross for flere klare fordeler fremfor fossile brensler, har geotermiske energisystemer ennå ikke hevdet en betydelig markedsandel. Det er to primære årsaker til dette.

hvordan starte min egen kleslinje

1. Oppstartkostnadene er høye . Produksjon av geotermisk elektrisitet og geotermisk oppvarming kan være kostnadseffektivt når infrastrukturen er på plass. Å lage den infrastrukturen er imidlertid dyrt. For å nå geotermiske magasiner, må mannskapene bryte gjennom tett berggrunn. Boringen er arbeidskrevende og bråkete. Noen kommuner og huseierforeninger tillater ikke det.
2. Ny teknologi kreves mange steder . For at geotermiske systemer skal gi energieffektivitet, må det være en naturlig strøm av væske fra et geotermisk felt til luften over det. Bare om lag 10 prosent av jordens landareal bidrar til denne væskestrømmen. En ny teknologi kalt forbedrede geotermiske systemer (EGS) kan omgå dette problemet ved å bryte opp varme bergarter dypt under jordoverflaten. Disse bergartene injiseres med vann, som blir til damp som stiger opp til overflaten for energibruk. Brukt lavtemperaturvann føres deretter tilbake til jorden via injeksjonsbrønner. Mens slik dyp boring kan gi utslipp av karbondioksid og metan, kan geotermiske prosjekter til slutt komme rundt dette ved å sykle sin geotermiske væske i en lukket sløyfe.

Lære mer

Få MasterClass Year Membership for eksklusiv tilgang til videoleksjoner undervist av mestere, inkludert Jane Goodall, Neil deGrasse Tyson, Paul Krugman og mer.