Energi fra undergrunden

AF VÅGN OP!-SKRIBENT I FILIPPINERNE

Under jordens overflade gemmer der sig en stor skat. Det er ikke guld, sølv eller ædelsten. Nej, det er et mægtigt varmeforråd som kaldes geotermisk energi.

MEGET af denne varme findes i underjordiske lag af smeltet klippemasse (magma). Jordens varme har afgjort stor værdi fordi det er en ren energikilde som har tydelige fordele frem for olie, kul, naturgas og atomkraft.

Dybt inde i jorden ligger temperaturerne på flere hundrede, ja, tusinde grader celsius. Den mængde varme der fra jordens indre ledes op til overfladen i løbet af et år, menes at svare til en energimængde på rundt regnet 100 milliarder megawatt-timer — langt mere end verdens samlede elforbrug. En forbløffende mængde energi! At udvinde denne energi er imidlertid ikke så let.

Adgang til skatten

En vis mængde af jordens varme er tæt på overfladen. Den kan hentes op ved hjælp af varmepumper som er forbundet med et underjordisk rørsystem. Den energi man indvinder på denne måde, kan blandt andet bruges til opvarmning af huse og kaldes normalt jordvarme. Op gennem tiden har folk der boede i nærheden af varme kilder eller andre geologisk aktive områder, fundet flere anvendelsesmuligheder for den tilgængelige jordvarme. For eksempel udnyttede de gamle romere varme kilder til deres badeanstalter.

En større koncentration af varme finder man under jordens skorpe i et lag som kaldes kappen. Skorpen er i gennemsnit 35 kilometer tyk — alt for tyk til at man med den nuværende teknologi kan bore sig igennem den. Den består dog af en mængde plader og er på visse steder tyndere, især dér hvor pladerne mødes. På disse steder kan magmaen stige længere op mod jordoverfladen og opvarme det vand som holdes tilbage af klippelag. Dette vand befinder sig normalt kun 2-3 kilometer under jordoverfladen og er tilgængeligt med moderne boreteknik. Det kan hentes op og bruges til forskellige formål. Lad os se hvordan det foregår.

Varmen udnyttes

Ved havoverfladen ligger kogepunktet for vand på 100 grader celsius. Men under jorden er trykket meget højere sådan at vand på trods af de højere temperaturer forbliver flydende i stedet for at omdannes til damp. * Hvis man under boringen støder på vand som er over 175 grader, kan det bruges til at drive elektriske generatorer med.

Vand med høje temperaturer findes normalt i områder med vulkansk aktivitet af nyere dato, som for eksempel Ring of Fire i Stillehavet, en region med både aktive og potentielt aktive vulkaner. Filippinerne befinder sig i denne region, og der har man i de senere år gjort betydelige fremskridt i udnyttelsen af geotermiske ressourcer til elproduktion. Faktisk er Filippinerne blevet en af verdens største producenter af elektricitet på grundlag af geotermisk energi; over 20 procent af landets elforbrug dækkes af denne energikilde.

For at få mere at vide om hvordan man fremstiller elektricitet af jordens varme, har Vågn op! besøgt et stort geotermisk kraftværk der hedder Mak-Ban, og som ligger i den filippinske provins Laguna. Dette kraftværk har en kapacitet på 426 megawatt. Lad os se hvordan kraftværket fungerer.

Vi besøger et geotermisk kraftværk

Efter at vi er drejet af fra hovedvejen, leder en tosporet vej os til et geotermisk felt. Som vi nærmer os kraftværket, kommer vi til et område med masser af  store dampledninger der fører fra de geotermiske brønde til generatoranlæggene. Man kan på de omliggende bjerge se flere rør der leder vanddamp fra brøndene. Med jævne mellemrum er der bøjninger på rørene. Vi får at vide at dette gør det muligt for de enorme rør at udvide sig og trække sig sammen når de ophedes eller afkøles.

I nærheden af landsbyen har virksomheden Philippine Geothermal, Inc. sine kontorer. Her bliver vi budt velkommen af driftslederen, Roman St. Maria, som vil give os en rundvisning.

Ikke langt fra kontorerne ligger der nogle produktionsbrønde. Roman fortæller: „Vi bruger samme teknik som når man borer efter olie, bortset fra at hullerne her har en større diameter. Brøndene kommer faktisk til at fungere som de ledningsrør hvorigennem varmt vand der er under tryk, og damp, bliver ledet op til overfladen. Og det er det produkt vi leverer til generatoranlægget.“ I nærheden ligger der to brønde lige ved siden af hinanden. Vores guide forklarer os hvorfor: „Det er kun ved jordoverfladen at de ligger tæt ved hinanden. Under jorden går den ene brønd lige ned. Den anden giver mulighed for at ændre retningen under boringen. Det er nødvendigt på grund af den høje pris på jord. At bore brønde tæt på hinanden er en hjælp til at holde omkostningerne nede.“

Vi vil gerne vide mere om processen og spørger: „Vi har læst at I bruger flash-steam-teknologi her på stedet. Hvad går det ud på?“ Roman forklarer: „Den dybeste brønd vi har, går næsten 3.700 meter ned i undergrunden. Så langt nede er der stort tryk på det varme vand. Men når det kommer op til overfladen, falder trykket og størstedelen af vandet omdannes med ét (på engelsk: to flash) til damp — heraf det engelske navn på denne teknologi, flash-steam.“

Det næste led kaldes en separator. Her skilles dampen fra det varme vand. Men dampen kan endnu ikke bruges til elproduktion. Roman forklarer: „Der er stadig små vanddråber i den damp der strømmer fra separatoren. De små dråber indeholder mineraler der kan udfælde sig i turbinen og ødelægge den. Fra separatoren strømmer dampen derfor videre til et filter, der fjerner disse smådråber.“

Vores guide peger på store isolerede rør der fører den rensede damp til generatoranlægget, som ligger omtrent en kilometer længere væk. Eftersom dampen danner kondens på vej derhen, bliver den renset endnu engang inden den ledes ind i den turbine der driver generatoren.

Vi er nu nået op på toppen af en høj hvorfra man kan se det geotermiske felt. „Feltets areal er på i alt cirka syv kvadratkilometer,“ siger Roman og tilføjer: „Vi har 102 brønde, hvoraf 63 er produktionsbrønde. Mange af de andre er nedpumpningsbrønde.“ Vores næste spørgsmål er: „Hvad er en nedpumpningsbrønd for noget?“ Roman svarer: „Vi producerer så meget damp og varmt vand at det er nødvendigt at pumpe det vand vi har udskilt, ned i undergrundsreservoiret igen for at undgå miljøskader. Det kaldes reinjektion og foretages med alt restvand.“ Vi får at vide at reinjektion også medvirker til at genoprette balancen i det geotermiske felt.

Hvordan påvirker det geotermiske kraftværk helhedsindtrykket af området? Det der afslører kraftværket, er dampen som stiger op derfra. Ellers ser man bare kokospalmer og andet løv. Der ligger også mange huse i dalen nedenfor. Udvinding af geotermisk energi behøver altså tilsyneladende ikke at gå ud over mennesker og miljø hvis det sker med omtanke.

Anlæg som det vi lige har besøgt, bruger kun stærkt ophedet damp til elproduktion. Men man har for nylig forsøgt at udvinde energi af væsker hvis temperatur lå under 200 grader. Det har ført til udviklingen af en teknologi hvor det varme vand fra undergrunden bruges til at opvarme en anden væske, hvis damp driver en turbine/generator.

Fordele og ulemper

Der kan siges meget godt om geotermisk energi. Lande der udnytter denne energikilde, bliver mindre  afhængige af olie. For hver ti megawatt elektricitet der produceres i løbet af et år, sparer man næsten 140.000 tønder råolie årligt. Dertil kommer at de geotermiske ressourcer er enorme, og at faren for udtømning er meget mindre med denne energikilde end med andre. Forureningsproblemer bliver desuden begrænset væsentligt, og omkostningerne ved geotermisk energiproduktion er ret lave i forhold til dem der er ved mange andre energiformer.

Af ulemper kan nævnes nogle miljøproblemer. For eksempel indeholder geotermisk damp normalt svovlbrinte, som i større koncentrationer er giftig, og i små koncentrationer giver lugtgener. Men de behandlingsprocesser der bruges for at fjerne svovlbrinten, er gode og mere effektive end de teknikker der anvendes til at reducere udslip fra kraftværker som bruger fossilt brændstof. En anden ulempe er at der i restvandet kan være småpartikler som indeholder små mængder arsenik eller andre giftige substanser. Faren begrænses dog til det minimale når substanserne bliver pumpet ned i undergrunden igen. Endelig kan man risikere forurening af grundvandet hvis geotermiske brønde ikke er blevet hermetisk forseglet med cement og en beklædning af stål helt ned til de store dybder.

Skaberen har givet os en klode med mange forskellige skatte. Geotermisk energi er blot én af dem, og mennesket er først lige begyndt at lære at drage nytte af den. Den fremtidige udvikling vil uden tvivl vise os hvordan vi kan anvende naturens skatte mere konstruktivt og passe ordentligt på den skønne planet vi har fået betroet. — Salme 115:16.

[Fodnote]

[Diagram/illustrationer på side 15]

(Tekstens opstilling ses i den trykte publikation)

Det geotermiske kraftværk Mak-Ban i Filippinerne (Forenklet tegning)

Boretårn

↓

Geotermisk reservoir

Stærkstrømsledninger

↑

Transformer

↑

Generator

↑

Produktionsbrønd → Separator → Damp → Filter → Filter → Turbine

↓ ↓

↑ Reservoirvæske → Nedpumpningsbrønd ← Vand ← Køletårn

↑ ↓

Geotermisk reservoir

[Illustrationer]

PRODUKTIONSBRØND

DAMPLEDNING

GENERATORANLÆG

[Kildeangivelser]

Mænd der åbner dampventil på side 13: Med tilladelse af Philippine National Oil Corporation; rør på side 13 og luftfoto samt indsat fotografi af generatoranlæg på side 15: Med tilladelse af National Power Corporation (Filippinerne); produktionsbrønd og dampledning på side 15: Med tilladelse af Philippine Geothermal, Inc.