Geotermi
Geotermi (av gresk geo som betyr jord, og thermos som betyr varm) refererer til jordvarme som kommer fra jordens eller en annen planets indre. Jordvarmen har en temperatur på mellom 4 000–5 000 ℃ i sentrum, men selv lenger oppe, innenfor jordskorpen, kan temperaturen være svært høy. Jordens indre skaper varme i kjernen, og gjennom kjernefysisk nedbryting av radioaktive grunnstoff i både mantelen og jordskorpen.[1] For hver km innover øker temperaturen med ca. 30 ℃. Jordens indre varme bidrar til vulkanisme, og vanndamp og CO2 bidrar til en drivhuseffekt som muliggjør livet på jorden.
Jordens indre varme stammer hovedsakelig fra radioaktiv nedbrytning. I den kontinentale skorpen finner vi bergarter som granitt, som produserer varme. Til tross for en lavere konsentrasjon av radioaktive elementer i mantelen, er det nettopp her mesteparten av jordens indre varme blir produsert, på grunn av mantelens betydelige volum.[2]
Varmetransport i jordens indre
[rediger | rediger kilde]Varme som kommer fra kjernen beveger seg mot overflaten gjennom materialet i mantelen, som konveksjonsstrømmer. Mantelen er fast, men kan bevege seg sakte på grunn av plastisk deformasjon. Det vil si at mantelen “flyter”, selvom temperaturen er mindre enn smeltepunktet. Mantelen vil danne konveksjonsstrømmer når det varmes fra bunnen, med en kaldere topp. Siden mantelen er en dårlig leder av varme, ser man bort fra varme som ledes ved hjelp av konduksjon. Når varmen kommer opp til litosfæren, er materialet for sprøtt og konveksjon er ikke lenger mulig. Resten av veien til overflaten transporteres varme ved hjelp av konduksjon. Konveksjon kan også opptre lokalt i litosfæren, men da må fluider som vann eller magma være tilstede. [2]
Jordens betydelige størrelse og skorpens evne til å isolere gjør at den indre temperaturen avtar meget sakte, med rundt 0,2 ℃ for hvert million år som går. Selv etter mer enn 4,55 milliarder år, fortsetter jorden å avkjøle seg gradvis. Det antas at denne indre varmen spiller en viktig rolle i å drive geodynamoen, som er mekanismen bak jordens magnetfelt, og bidro til at de tektoniske platene var mer aktive langt tilbake i tid.[2]
Geotermisk gradient
[rediger | rediger kilde]En økende temperatur desto dypere man går i jordens indre danner en geotermisk gradient, også kalt temperaturgradient. Oftest brukte SI-enheter er °C/km eller K/km. [3] Generelt sier man at den økende temperaturen kommer av varmestrømmer fra mantelen. Gradienten kan variere basert på ulike geologiske settinger. Den er lavest ved konvergente plategrenser og innover mot land; og høyest ved divergente plategrenser. [3] For kontinentalskorpen ligger gradienten på 3-5 km dybde på rundt 25 °C/km.[4] og rundt 15-30 °C/km for de første 100 km. [5]
Geotermisk energi
[rediger | rediger kilde]Geotermisk energi er utnyttelsen av geotermi, og er den eneste fornybare energikilden som er uavhengig av vær og vind. [6] Utvinning skjer ved at vann pumpes ned i grunnen, varmes opp av den naturlige jordvarmen, og hentes opp igjen ved et nærliggende borehull. [7] Energien som blir produsert kan brukes til blant annet oppvarming, jordbruk og nedkjøling. [8]Tilgangen på geotermiske ressurser varierer fra land til land, og det er heller ikke alltid økonomisk gunstig å utnytte det. Land som Island, New Zealand og Japan, som ligger i tektonisk aktive områder, har gode forutsetninger for å utnytte geotermisk energi. [7] Geotermisk energi kan brukes til produksjon av elektrisitet eller til oppvarming (geotermisk fjernvarme). For å kunne produsere elektrisitet må temperaturen normalt være mer enn 150 ℃. Temperaturer over 40 ℃ kan brukes i oppvarming.
Geotermi i Norge
[rediger | rediger kilde]På grunn av lav geotermisk gradient (cirka 24 °C per kilometer) finnes det i dag ingen geotermiske kraftverk i Norge. For å hente ut nok varme til strømproduksjon, må man bore ned til 8 kilometer dyp, noe som foreløpig ikke har vært økonomisk forsvarlig. [9] I Norge i dag benyttes geotermi mest til oppvarming. Varmen fra berggrunnen hentes fra borehull som strekker seg flere hundre meter ned i bakken. Oslo lufthavn benytter seg av dette for å regulere temperaturen i bygget. Flyplassen både varmes opp og kjøles ned av 1.5 km dype varmebrønner. [7] Bygget er ett av få i landet som benytter geotermisk energi til oppvarming, da det er fortsatt uvanlig i Norge. Til tross for dagens begrensede utnyttelse, peker flere rapporter på et stort, uforløst potensial for geotermisk utnyttelse i Norge. [10]
Se også
[rediger | rediger kilde]Referanser
[rediger | rediger kilde]- ^ Ivar B Ramberg (red), Landet blir til – Norges geologi, Norsk Geologisk Forening 2006, utg 2007, side 24.
- ^ a b c Mussett, Alan E.; Khan, M. Aftab; Button, Sue (23. oktober 2000). Looking into the Earth. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-78574-7.
- ^ a b Bryhni, Inge (24. februar 2025). «geotermisk gradient». Store norske leksikon (på norsk). Besøkt 19. mai 2025.
- ^ Landscape Evolution in the United States. Elsevier. 2013. ISBN 978-0-12-397799-1. doi:10.1016/c2011-0-05551-5.
- ^ Earle, Steven; Earle, Steven (1. september 2015). «Preface» (på engelsk). Besøkt 19. mai 2025.
- ^ «Hva er geotermisk energi | UngEnergi». ungenergi.no. Besøkt 19. mai 2025.
- ^ a b c Spjeldnæs, Nils (9. april 2025). «geotermisk energi». Store norske leksikon (på norsk). Besøkt 19. mai 2025.
- ^ «Geothermal Energy». www.gsi.ie. Besøkt 19. mai 2025.
- ^ Rosvold, Knut A. (26. november 2024). «geotermisk kraftverk». Store norske leksikon (på norsk). Besøkt 19. mai 2025.
- ^ Nyhus, Håvard (27. mars 2023). «Staten vil ikkje satse på jordvarme – trass auka press». NRK (på norsk nynorsk). Besøkt 19. mai 2025.