Vad är geotermisk kraft och hur fungerar det?

Klimathotet är en av vår tids största utmaningar. För att lyckas med klimatomställningen måste människan hitta nya fossilfria sätt att producera el. En av dessa metoder är geotermisk kraft.

Hur fungerar geotermisk kraft?

Jordens kärna har en temperatur på ca 5 000 grader medan jordskorpans är mellan 20 och 30 grader. Desto närmare jordens kärnan man kommer desto högre blir temperaturen. Borrar man tillräckligt djup i berggrunden finns det reservoarer med skållhett vatten. Värmeenergin i vattnet kan användas för att producera el.

Vid kraftproduktion från geotermi omvandlas vattnets värmeenergi till rörelseenergi och driver en turbin. Den vanligaste typen av geotermiska kraftverk är “flash-steam”- kraftverk. Kraftverket består av rör som sträcker sig ned i marken till en reservoar med varmt vatten, minst 180 grader. Det varma vattnet pumpas sedan upp mot ytan där man snabbt sänker trycket. Trycksänkningen gör att vattnet förångas, vilket driver turbinen. Det förångade vattnet kyls sedan för att pumpas tillbaka till resorvoiren och hettas upp igen.

Ett alternativ till geotermisk elproduktion är värmeproduktion. Den fungerar på ett liknande sett. Värmen från vattnet används i allt från badanläggningar till fjärrvärmenät eller lokala bergvärmepumar.

För- och nackdelar

Det finns många fördelar med geotermisk kraft. Kraftproduktionen är både fossilfri och förnybar. Vid överanvändning kan reservoaren däremot kylas ner och kraftproduktionen minska under lång tid. Geotermisk kraft är planerbar, värmetillförseln är konstant och påverkas inte av väder.

Utmaningarna kring geotermisk kraft är geologiska begränsningar. För att bygga ett geotermiskt kraftverk behövs en hög termisk gradient. Den genomsnittliga termiska gradienten globalt är mellan 25 till 30 grader per kilometer. För att kunna utvinna energi för kraftproduktion behöver man alltså i genomsnitt borra åtminstone fem kilometer ner i marken. Borrning vid den typen av djup medför mycket stora kostnader som i dagsläget omöjliggör kraftproduktion på sådana platser. Det finns bara ett par områden på jorden där den termiska gradienten är hög nog, normalt är geotermiska kraftverk inte placerade djupare än tre kilometer ner i marken. Dessa områden finns nästan uteslutande kring kanten på kontinentalplattor.

Stilistiskt exempel på termisk gradient

Geotermisk kraftproduktion idag

Det producerades globalt 9,2 TWh el från geotermiska källor år 2021. I jämförelse var den globala elproduktionen samma år ca 28 000 TWh. Geotermisk kraft utgör alltså en liten andel av den totala kraftproduktionen. Trots stora utrymmen för utbyggnad kommer geotermisk kraft inte att tillhöra de riktigt stora kraftslagen.

I USA, det land som producerar mest geotermisk kraft, beräknas geotermi kunna stå för 10 procent av landets elproduktion. Även om kraftslaget förväntas ha en begränsad spridning på den globala marknaden så kan den spela en viktig roll på enskilda platser. Till exempel nyttjar Island mycket geotermi. Geotermisk kraft stod år 2021 för 30 procent av landets elproduktion och ca 90 procent av landets uppvärmning kommer från geotermiska källor.

Förutsättningarna för geotermiskkraft i Sverige är dåliga. I stora delar av landet är jordskorpan tjock med en låg termisk gradient, vilket i dagsläget omöjliggör storskalig kraftproduktion. Användningen av geotermi i Sverige är genom värmetillförsel.