Hur man tar vara på jordens energi

FRÅN VAKNA!:S MEDARBETARE I FILIPPINERNA

Under jordytan finns en enorm skatt. Men den består inte av guld, silver eller ädelstenar. I stället rör det sig om en fantastisk energiresurs i form av värme som kallas geotermisk energi.

MYCKET av värmen finns i underjordiska lager av magma. Jordens värme är verkligen en skatt, eftersom den är en ren energikälla som har stora fördelar jämfört med olja, kol, naturgas och kärnkraft.

Temperaturen djupt inuti jorden varierar från allt mellan några hundra grader till tusentals grader Celsius. Den mängd värme som leds upp till jordens yta från innandömet under ett år tros motsvara ungefär 100 miljarder megawattimmar energi – flera gånger så mycket energi som den el som används i hela världen. Verkligen en fantastisk mängd energi! Men det är en utmaning att ta vara på den här skatten.

Hur man kommer åt skatten

En viss mängd av jordens värme finns i marken, till och med nära ytan. Man kan utvinna den genom att använda värmepumpar kopplade till rörslingor som är nergrävda i marken. Den värme som utvinns kan användas till att värma upp hus under vintern eller till annat. Dessutom har de som bor nära heta källor eller andra geologiskt aktiva områden kunnat använda jordvärmen på andra sätt. De forntida romarna, till exempel, använde heta källor till sina badhus.

Den största värmekoncentrationen finns under jordskorpan, i ett lager som kallas manteln. Jordskorpans genomsnittliga tjocklek är 35 kilometer – mycket djupare än vad man kan borra med dagens utrustning. Men skorpan utgörs av ett antal plattor och är tunnare på vissa ställen, särskilt där plattorna möts. På de här platserna kan magman stiga närmare jordytan och värma vattnet som finns i berglagren. Det här vattnet finns vanligtvis bara två eller tre kilometer under marken, där man lätt kan komma åt det med modern borrteknik. Man kan använda det på flera sätt. Vi skall se hur.

Värmen utnyttjas

Vid havsnivå kokar vatten vid 100 grader Celsius. Men nere i berggrunden är trycket mycket högre, och vatten förblir flytande vid högre temperaturer.a Vatten som har en temperatur på över 175 grader kan användas för att driva generatorer.

Vatten med hög temperatur finner man vanligtvis i områden där vulkanisk aktivitet nyligen har förekommit, till exempel vid Vulkanringen, en region med såväl aktiva som inaktiva vulkaner i Stillahavsområdet. Filippinerna är en del av den här ringen. Och på senare år har man här gjort avsevärda framsteg när det gäller att utvinna geotermisk energi för att producera elektricitet. Filippinerna har faktiskt blivit en av världens största producenter av kraft från geotermisk energi. Över 20 procent av all elektricitet som används i landet kommer från den här energikällan.

För att få veta mer om hur elektricitet produceras ur jordvärme besökte Vakna! en stor geotermisk anläggning som kallas Mak-Ban och som ligger i den filippinska provinsen Laguna. Anläggningen kan generera 426 megawatt. Låt oss ta en snabb titt på hur den fungerar.

Ett besök på en geotermisk anläggning

Sedan vi lämnat motorvägen kommer vi till en tvåfilig väg som för oss till ett geotermiskt fält. När vi närmar oss anläggningen, kommer vi till ett område som är fullt av stora rör som går från de geotermiska brunnarna till kraftstationen. Vi kan se fler rör som leder ånga från brunnarna på de närbelägna kullarna. De här rören är med jämna mellanrum krökta i bågar. Vi får veta att de här bågarna gör att de väldiga rören kan vidga sig och dra ihop sig när de hettas upp och svalnar.

I närheten av anläggningen har företaget Philippine Geothermal sitt kontor, där driftschefen Roman Santa Maria hälsar oss välkomna. Snart börjar vi vår tur genom anläggningen med Roman som guide.

Nära kontoren ligger några brunnar. ”Vi använder samma teknik som när man borrar efter olja”, säger Roman, ”förutom att hålen har större diameter.” Han fortsätter: ”Brunnarna leder varmt tryckvatten och ånga till ytan, och det förs vidare till kraftverket.” Två brunnar i närheten ligger mycket nära varandra. När vi frågar varför, förklarar vår guide: ”Det är bara på ytan de är nära varandra. Under jorden går en av brunnarna rätt ner, medan den andra är borrad åt ett annat håll. Det här är nödvändigt på grund av markpriserna. Att vi borrar brunnarna nära varandra hjälper oss att minska utgifterna.”

Vi vill veta mer om processen och frågar: ”Vi har läst att ni använder en teknik som kallas flash-steam på den här anläggningen. Vad innebär det?” Roman förklarar: ”Vår djupaste brunn är nästan 3 700 meter. Varmt vatten har högt tryck vid sådant djup. Men när man för upp det till ytan sjunker trycket, och det mesta av vattnet omvandlas mycket hastigt till ånga – därav namnet flash-steam.”

De rör som kommer från brunnarna går till en separator. Här skils ångan från det varma vattnet. Men ångan kan ännu inte användas för att alstra ström. Roman utvecklar det hela vidare: ”Det finns fortfarande kvar vattendroppar i ångan. Dropparna innehåller mineraler som kan bilda avlagringar i turbinen och skada den. Så från separatorn går ångan genom en renare, där dropparna avlägsnas.”

Vår guide pekar på stora isolerade rör som för den renade ångan till kraftverket, som ligger en knapp kilometer bort. Eftersom kondens bildas längs vägen, renas ångan ytterligare en gång innan den kommer in i turbinen som driver generatorn.

Vi kommer nu till toppen av en kulle, där vi blickar ut över den geotermiska anläggningen. ”Fältets totala yta är ungefär sju kvadratkilometer”, säger Roman och tillägger: ”Vi har 102 brunnar här, och 63 av dem är produktionsbrunnar. Många av de andra är injektionsbrunnar.” Vår nästa fråga blir: ”Vad är injektionsbrunnar?” Roman svarar: ”Vi använder så mycket varmvatten och ånga varje timme att det är viktigt att återföra avskilt vatten till grundvattnet för att inte skada miljön. Hundra procent av det här vattnet återförs.” Vi får veta att det här också hjälper till att ”återuppladda” de geotermiska fälten.

Hur påverkar ett geotermiskt kraftverk områdets utseende? Det mest märkbara beviset på dess existens är den ånga som släpps ut från kraftverket. Förutom det ser vi kokospalmer och andra träd. Många hus ligger också i dalen nedanför. Med noggrann skötsel verkar det som om geotermisk energi kan utvinnas utan att störa människor och miljö.

Anläggningar som den vi besökte använder enbart ånga med hög temperatur för att skapa kraft, men man har nyligen gjort försök att utvinna energi från vätskor som har lägre temperatur än 200 grader Celsius. Som ett resultat har man utvecklat ett sorts dubbelt kretslopp. I den här metoden använder man varmt vatten för att förånga en annan vätska, som i sin tur driver en turbin/generator.

Fördelar och nackdelar

Det finns mycket att säga om geotermisk energi. Länder som använder den för att utvinna kraft behöver inte vara lika beroende av olja. För varje tio megawatt elektricitet som man utvinner under ett år sparar man 140 000 fat råolja. Dessutom är de geotermiska resurserna mycket stora, och risken att lagren skall förbrukas är mycket mindre än med många andra energiresurser. Problemen med föroreningar minskar också mycket. Dessutom är produktionskostnaderna för geotermisk energi ganska låga jämfört med många andra energislag.

Om man ser till nackdelarna, finns det några miljörelaterade frågetecken. Geotermisk ånga innehåller vanligtvis svavelväte, som är giftigt i stora mängder och ett otyg i små mängder på grund av svavellukten. Men det går att avlägsna svavelvätet effektivt, och reningen är mer effektiv än rening vid kraftverk som använder fossila bränslen. Dessutom kan partiklar i spillvattnet innehålla små mängder arsenik eller andra giftiga ämnen. Men om de återförs till marken, hålls faran på ett minimum. Förorening av grundvattnet kan också vara ett problem, om man inte har tätat de geotermiska brunnarna djupt nere i berggrunden med stål och betong.

Vår Skapare har gett oss en planet med olika skatter. Geotermisk energi är bara en av dem. Och människan har bara börjat lära sig hur man använder den. Framtida utveckling kommer utan tvivel att hjälpa oss att se hur vi kan använda våra skatter bättre och hur vi samtidigt kan ta hand om den vackra jord som vi har fått. (Psalm 115:16)

[Fotnot]

[Diagram/Bilder på sidan 15]

(För formaterad text, se publikationen)

Den geotermiska anläggningen Mak-Ban i Filippinerna (Förenklad bild)

Borrigg

↓

Geotermisk reservoar

Kraftledningar

↑

Transformator

↑

Generator

↑

Produktionsbrunn → Separator → Ånga → Renare → Renare → Turbin

↓ ↓

↑ Avrinning → Injektionsbrunn ← Vatten ← Avkylningstorn

↑ ↓

Geotermisk reservoar

[Bilder]

PRODUKTIONSBRUNN

ÅNGRÖR

KRAFTVERK

[Bildkällor på sidan 15]

Män som öppnar ångventil på sidan 13: Genom tillmötesgående från Philippine National Oil Corporation; ångrör på sidan 13, flygbild och infälld bild på kraftverk på sidan 15: Genom tillmötesgående från National Power Corporation (Filippinerna); produktionsbrunn och ångrör på sidan 15: Genom tillmötesgående från Philippine Geothermal, Inc.