Hvordan utnytte jordens energi

AV EN VÅKN OPP!-SKRIBENT PÅ FILIPPINENE

Under jordoverflaten ligger det en stor skatt. Det er verken gull, sølv eller verdifulle steiner, men et enormt forråd av varme, som har fått betegnelsen geotermisk energi.

MYE av denne varmen er lagret i underjordiske lag av smeltet steinmasse, eller magma. Jordvarmen er virkelig en skatt fordi det er en ren energikilde som byr på klare fordeler framfor olje, kull, naturgass og kjernekraft.

Dypt inne i jordens indre er temperaturene på flere hundre, ja flere tusen grader celsius. Man tror at den varmeenergien som kommer opp til jordoverflaten på ett år, utgjør omkring 100 milliarder megawattimer — det er mange ganger den elektriske kraft som brukes verden over. Det er virkelig en utrolig mengde energi! Men det å utnytte denne skatten er en utfordring.

Å få tilgang til skatten

En viss mengde jordvarme finnes i berggrunnen, ja også nær jordoverflaten. Denne varmen kan utnyttes ved at man bruker varmepumper, som er koblet til et underjordisk rørsystem. Energien kan dermed brukes til oppvarming av hus om vinteren eller til andre nyttige formål. De som bor i nærheten av varme kilder eller andre områder som er geologisk aktive, har kunnet utnytte den tilgjengelige jordvarmen også på andre måter. De gamle romere brukte for eksempel varme kilder til offentlige bad.

Under jordskorpen, i et lag som kalles mantelen, er det større konsentrasjon av varme. Den gjennomsnittlige tykkelsen på jordskorpen er omkring 35 kilometer — det er mye dypere enn det en kan bore med dagens teknologi. Jordskorpen er imidlertid bygd opp av en rekke plater og er tynnere visse steder, spesielt der hvor platene møtes. På disse stedene stiger magmaen nærmere jordoverflaten og varmer opp vann som er stengt inne i berglagene. Dette vannet er vanligvis bare to—tre kilometer under jordoverflaten og kan lett nås ved hjelp av moderne boreteknikker. Det kan hentes opp og utnyttes på en god måte. La oss se hvordan.

Hvordan utnytte varmen

Ved havoverflaten koker vann (og går over i dampform) ved en temperatur på 100 °C. Men under jorden er trykket mye høyere, og vann forblir i væskeform ved høyere temperaturer. * Når boret treffer vann som er over 175 °C, kan dette vannet brukes til å drive elektriske generatorer.

Vann som har slike høye temperaturer, finner man vanligvis i områder hvor det nylig har vært vulkansk aktivitet, som i den såkalte Ildringen, et område i Stillehavet med både aktive og sovende vulkaner. Filippinene ligger i denne ringen. Og i de senere år har dette landet hatt betydelig framgang med hensyn til det å utnytte geotermiske ressurser for å produsere elektrisitet. Filippinene er faktisk blitt en av verdens største produsenter av elektrisitet ved hjelp av geotermisk energi. Over 20 prosent av all elektrisitet som forbrukes i landet, kommer fra denne kilden.

For å lære mer om hvordan man produserer elektrisitet av jordvarme, besøkte Våkn opp! et stort geotermisk anlegg som heter Mak-Ban, i provinsen Laguna på Filippinene. Dette anlegget har kapasitet til å produsere 426 megawatt. La oss ta en liten titt på hvordan det gjøres.

Et besøk på et geotermisk kraftverk

Etter at vi har kjørt av hovedveien, fører en tofelts vei oss til et geotermisk felt. Da vi nærmer oss kraftverket som ligger her, kommer vi til et område med en mengde store damprør som går fra de geotermiske kildene og inn i kraftverket. På noen bakketopper  i nærheten kan vi se flere rør som frakter damp fra kildene. Med jevne mellomrom er det lagt inn ekspansjonssløyfer. Vi får vite at sløyfene gjør det mulig for de store rørene å utvide seg og å trekke seg sammen når de blir henholdsvis varme og kalde.

I nærheten av landsbyen ligger kontorene til Philippine Geothermal, Inc., hvor vi blir ønsket velkommen av produksjonssjefen, Roman St. Maria. Snart skal Roman vise oss rundt på anlegget.

Like ved kontorene er det noen produksjonsbrønner. «Vi benytter den samme teknologien som den som brukes for å bore oljebrønner,» sier Roman, «bortsett fra at hullene er større i diameter.» Han fortsetter: «Brønnene fungerer faktisk som rør, som fører det varme vannet og dampen som er under trykk, opp til overflaten. Det er dette produktet vi leverer til kraftverket.» To av brønnene i nærheten ligger like ved hverandre. Da vi spør hvorfor, forklarer guiden vår: «Det er bare på overflaten brønnene ligger like ved hverandre. Under jorden går den ene brønnen rett ned. Når det gjelder den andre, har vi selv kunnet bestemme hvilken retning vi skulle bore i. Dette er nødvendig på grunn av prisen på tomter. Det at vi borer brønner i nærheten av hverandre, hjelper oss til å redusere utgiftene.»

Vi ønsker å vite mer om hvordan anlegget fungerer, så vi spør: «Vi har lest at dere bruker hurtigfordampningsteknologi på dette anlegget. Hva vil det si?» Roman forklarer: «Den dypeste brønnen vi har her, er nesten 3700 meter dyp. På en slik dybde er det varme vannet under høyt trykk. Men når du fører det til overflaten, faller trykket, og det meste av vannet hurtigfordamper. Det er det som ligger i uttrykket.»

Følger vi rørledningene videre fra brønnene, kommer vi til separatoren. Her blir dampen skilt fra det varme og salte geotermiske vannet. Men dampen er fortsatt ikke klar til kraftproduksjon. Roman forklarer videre: «Det er fortsatt vanndråper igjen i dampstrømmen. Disse dråpene inneholder mineraler som kan feste seg på turbinen og ødelegge den. Fra separatoren går derfor dampen videre til et renseapparat. Dette renseapparatet brukes for å fjerne disse dråpene.»

Guiden vår peker på noen store, isolerte rør som fører den rensede dampen til den elektriske kraftstasjonen, som ligger omkring en kilometer unna. Siden dampen kondenserer på veien, blir den renset én gang til før den går inn til turbinen som driver generatoren.

Vi kommer nå til toppen av en ås, hvor vi kan se ut over det geotermiske anlegget. «Dette området har et totalt areal på omkring sju kvadratkilometer,» sier Roman og legger til: «Vi har 102 brønner her, og 63 av dem er produksjonsbrønner. Mange av de andre er reinjeksjonsbrønner.» Det neste spørsmålet vårt er: «Hva er en reinjeksjonsbrønn?» Roman svarer: «Vi henter opp så mye vann og damp hver time at det er nødvendig å pumpe utskilt vann tilbake til berggrunnen for ikke å skade miljøet. Hver dråpe av spillvannet blir pumpet tilbake.» Vi får også vite at denne reinjeksjonen er med på å vedlikeholde trykket i det geotermiske området.

Hvordan blir landskapet generelt berørt av et geotermisk kraftverk? Det tydeligste beviset på at det ligger et kraftverk der, er dampen som stiger til værs. Bortsett fra det kan vi se kokospalmer og andre trær. Det er også mange hus i dalen under. Med god forvaltning virker det som om det går fint å utnytte geotermisk energi der hvor folk bor, uten å skade miljøet.

Anlegg som det vi besøkte, bruker bare damp med høy temperatur for å produsere elektrisitet. Men i den senere tid er det blitt gjort forsøk på å trekke ut energi fra væsker som har en temperatur på mindre enn 200 °C. Det har ført til at det er blitt utviklet teknologi hvor det benyttes en varmeveksler. I dette systemet blir det varme vannet fra jorden brukt til å fordampe en annen væske, som igjen driver et anlegg med en turbin koblet til en generator.

Fordeler og ulemper

Det er mye positivt å si om geotermisk energi. De landene som produserer elektrisitet ved hjelp av  denne teknologien, blir ikke så avhengig av olje. Hver tiende megawatt med elektrisitet som blir produsert i løpet av et år, utgjør en kostnadsbesparelse på 140 000 fat råolje pr. år. Dessuten er de geotermiske ressursene enorme, og det er mye mindre fare for at disse ressursene skal ta slutt, i forhold til mange andre energikilder. Denne energikilden gir også atskillig færre forurensningsproblemer. I tillegg er produksjonskostnadene i forbindelse med geotermisk energi ganske lave i sammenligning med mange andre energiformer.

På den negative siden finner vi noen miljømessige problemer. Geotermisk damp inneholder vanligvis hydrogensulfid, som i store mengder er giftig og i små mengder virker irriterende på grunn av sin svovelaktige lukt. Men behandlingsmåtene for å fjerne denne lukten er virkningsfulle og bedre enn de systemene som benyttes for å kontrollere utslippene fra kraftverk basert på fossilt brensel. Noe annet er at partikler i spillvannet kan inneholde små mengder arsenikk eller andre giftige stoffer. Når disse blir pumpet ned i berggrunnen igjen, vil imidlertid risikoen for forgiftning være minimal. Forurensning av grunnvannsreservene kan også bli et problem hvis veggene i de geotermiske brønnene ikke blir fôret med stål og sement hele veien ned.

Skaperen har gitt oss en planet med forskjellige skatter. Geotermisk energi er bare én av dem. Og vi har bare så vidt begynt å lære hvordan vi kan dra nytte av den. Utviklingen i framtiden kommer uten tvil til å hjelpe oss til å se hvordan vi kan anvende disse skattene på en mer nyttig måte, og hvordan vi samtidig kan ta oss av denne enestående planeten han har gitt oss. — Salme 115: 16.

[Fotnote]

[Illustrasjon/bilder på side 15]

(Se den trykte publikasjonen)

Mak-Ban, geotermisk kraftverk på Filippinene (Forenklet framstilling)

Borerigg

↓

Geotermisk reservoar

Strømledninger

↑

Transformator

↑

Generator

↑

Produksjonsbrønn → Separator → Damp → Renseapparat → Renseapparat → Turbin

↓ ↓

↑ Spillvann → Reinjeksjonsbrønn ← Vann ← Kjøletårn

↑ ↓

Geotermisk reservoar

[Bilder]

PRODUKSJONSBRØNN

RØRLEDNING FOR DAMP

ELEKTRISK KRAFTVERK

[Rettigheter]

Menn som åpner dampventil, på side 13: Gjengitt med tillatelse av Philippine National Oil Corporation; rørledninger på side 13 og flybildet og bildet av det elektriske kraftverket på side 15: Gjengitt med tillatelse av National Power Corporation (Filippinene); produksjonsbrønn og rørledning for damp på side 15: Gjengitt med tillatelse av Philippine Geothermal, Inc.