Með fjölnýtingu má gjörnýta orku jarðhitasvæðanna...

 

 

 

 

 

HS-Orka og HS-veitur, eru meðal merkustu fyrirtækja þjóðarinnar. Þar starfa djarfir og framsýnir menn sem þora að takast á við vandamál sem fylgja því að vinna orku úr 300 gráðu heitum jarðsjó, sem sóttur er í iður jarðar á Reykjanesskaganum. Þeir eru sannkallaðir frumkvöðlar. Að sækja orku í sjó sem hitaður er með eldfjallaglóð er einstakt í heiminum. „Gull að sækja í greipar þeim geigvæna mar, ekki er nema ofurmennum ætlandi var" segir í kvæðinu Suðurnesjamenn. Það á ekki síður við um Suðurnesjamenn nútímans.

 

Hefðbundin jarðvarmaorkuver eins og Kröflustöð framleiða aðeins rafmagn. Önnur jarðvarmaver eins og Hellisheiðarvirkjun og Nesjavallavirkjun framleiða einnig heitt vatn sem notað er til húshitunar.

 

Í Svartsengi hefur aftur á móti smám saman þróast sannkallaður auðlindagarður með ótrúlega margslunginni starfsemi. Þar er ekki eingöngu framleitt rafmagn, heitt vatn og kalt vatn, heldur hefur til hliðar við alkunna starfssemi Bláa lónsins, sem 400 þúsund gestir heimsækja árlega, verið komið á fót meðferðarstöð fyrir húðsjúka, þróun og framleiðslu snyrtivara og sjúkrahóteli, svo fátt eitt sé nefnt.

 

Á vegum HS eru stundaðar margs konar rannsóknir á ýmsum sviðum til að leggja grunninn að framtíðinni. Hugmyndin að djúpborunarverkefninu á rætur að rekja til HS og ÍSOR. Svo má ekki gleyma því að nú er verið að taka í notkun verksmiðju í Svartsengi sem á að vinna metanól eldsneyti úr kolsýrunni sem margir telja eiga einhvern þátt í hnatthlýnuninni. Skammt frá Svartsengi er hátæknifyrirtækið Orf-Genetics sem nýtir græna orku; ljós og hita, frá Svartsengi til að smíða sérvirk prótein úr byggplöntum. Jafnvel er ætlunin að nota koltvísýringinn úr borholunum sem áburð fyrir plönturnar.

 

Í auðlindagarðinum í Svartsengi hafa nú um 150 manns fasta atvinnu; læknar, hjúkrunarfræðingar, sjúkraliðar, viðskiptafræðingar, ferðamálafræðingar, tæknifræðingar, verkfræðingar, vélfræðingar, líffræðingar, lyfjafræðingar, jarðfræðingur, forðafræðingur, matreiðslumenn, trésmiðir, þjónar, blikksmiðir, vélvirkjar, rafvirkjar og ófaglærðir. Fræðslustarfsemin skipar sinn sess í auðlindagarðinum. Í Svartsengi er fyrirtaks aðstaða fyrir ráðstefnuhald, fræðslusetrið Eldborg og Eldborgargjáin, og á Reykjanesi er hin metnaðarfulla sýning Orkuverið Jörð. Sýningin hefst á atburði sem gerðist fyrir 14 milljörðum ára er ,,allt varð til úr engu", þ.e. við Miklahvell. Saga alheimsins er síðan rakin í máli og myndum með sérstakri áherslu á sólkerfið. Fjallað er um orkulindir jarðar og hvernig nýta má þær í sátt við umhverfið okkur jarðarbúum til hagsbóta.

 

Þar sem eingöngu er framleitt rafmagn úr jarðgufu setur eðlisfræðin okkur takmörk varðandi nýtni. Það á við um allar vélar sem nýta hitaorku til að framleiða hreyfiorku. Bílvélin er ekki undanskilin. Úr varmafræðinni þekkja margir Carnot-hringinn sem kenndur er við Nicolas Léonard Sadi Carnot, en hann setti fram kenningu sína árið 1824. Jafnan e=1-TC/ TH gefur okkur mestu mögulega nýtni varmavélar sem vinnur milli tveggja hitastiga TC og TH.

Sem dæmi má taka gufuhverfil þar sem hitastig gufunnar inn er 150°C (423° Kelvin) og gufunnar út 50°C (323° Kelvin). Fræðileg hámarksnýtni verður þá 1-TC/TH = 1-323/423 = 0,24 eða 24%.

Að sjálfsögðu er raunveruleg nýtni öllu lægri en fræðilega nýtnin þar sem ávallt tapast einhver hluti orkunnar sem núningur í vélbúnaði, og einnig þarf að nýta hluta framleiddrar raforku til að knýja dælur o.fl. Í raun er heildarnýtni jarðgufustöðvar sem eingöngu framleiðir rafmagn nær því að vera um 15%. Nýtni bílvélarinnar er í raun ekki mikið meiri en 20%, þó svo fræðileg nýtni sé nær því að vera 40%.

 

Carnot er ekki hægt að plata þegar eingöngu er framleitt rafmagn, en það er hægt að nýta á fjölmargan hátt varmann sem til fellur og færi annars óbeislaður út í náttúruna. Þannig getum við aukið nýtnina við nýtingu jarðgufunnar verulega umfram 15%. Það fer eftir aðstæðum hverju sinni hve mikilli heildarnýtni má ná með fjölnýtingu, og einnig fer það eftir því við hvað er miðað og þær forsendur sem notaðar eru. Án þess að fullyrða of mikið mætti nefna 30-50% til þess að hafa samanburð. Það er um tvöföldun til þreföldun miðað við rafmagnsframleiðslu eingöngu.

 

Flestir hafa tekið eftir miklum gufumekki sem leggur frá kæliturnum flestra jarðvarmaorkuvera. Þetta er varmi sem stundum getur verið hagkvæmt að nýta og er vissulega arðbært ef rétt er að málum staðið. Aðstæður á virkjanastað og í nágrenni hans eru mjög mismunandi. Þess vegna er ekki hægt að beita sömu aðferðum alls staðar. Stundum er virkjunin nærri byggð og þá getur verið hagkvæmt að nota varmann sem til fellur til að framleiða heitt vatn, eins gert er í Svartsengi, Nesjavöllum og Hellisheiði. Á þessum stöðum er því heidarnýtnin töluvert meiri en 15% af þessum sökum. Með svokallaðri fjölnýtingu má gera enn betur...

 

Dæmi um fjölnýtingu:

Með svokölluðum tvívökvavélum, þar sem vökva með lágt suðumark er breytt í gufu sem knýr hverfil, er stundum hagkvæmt að vinna raforku úr lághita. Varmann má nýta á staðnum fyrir efnaiðnað, og einnig má nýta hann á staðnum til að hita t.d. gróðurhús þar sem rafmagnsljós eru notuð í stað sólarljóss. Að lokum má svo nýta steinefnaríka vatnið sem eftir verður til lækninga og baða, og koltvísýringinn sem kemur úr borholunum sem hráefni í framleiðslu á eldsneyti og sem áburð fyrir plöntur í gróðurhúsunum. Jafnvel má nota kísilinn sem fellur úr jarðhitavökvanum í dýrindis snyrtivörur. Allt er þetta gert í og við auðlindagarðinn í Svartsengi.

 

Fjölnýting er lykilorðið til að auka nýtnina við virkjun jarðvarmans. Líklega er hvergi í víðri veröld gengið eins langt í fjölnýtingu jarðvarmans og í auðlindagarðinum Svartsengi. Svartsengi gæti verið góð fyrirmynd að því hvernig nýta má jarðvarmann á sjálfbæran hátt með hámarks nýtingu á auðlindinni.

-

Það er reyndar ekki bara í Svartsengi þar sem afgangsvarminn er nýttur.

Í Nesjavallavirkjun og Hellisheiðarvirkjun er varminn frá eimsvölum hverflanna nýttur til framleiðslu á heitu vatni sem notað er fyrir húshitun á höfuðborgarsvæðinu.

Við Reykjanesvirkjun er nú verið að reisa fiskeldisstöð sem nýtir afgangsvarmann, en þar er einnig fyrirhugað að setja upp vélasamstæðu sem framleiðir rafmagn úr þessum varma, þ.e. án þess að bora þurfi fleiri holur.

Við Hellisheiðarvirkjun er fyrirhugað að reisa gróðurhús fyrir matvælaframleiðslu, en þar yrði afgangsvarmi notaður til upphitunar, raforka fyrir lýsingu og koltvísýringur sem kemur með jarðgufunni sem áburður til að örva vöxt.

 

Tækifærin eru til staðar og bíða þess að þau séu nýtt.   Vafalítið a nýting á afgangsvarma frá farðvarmavirkjunum eftir að aukast á næstu árum og þannig verður hægt að tvöfalda eða þrefalda nýtni jarðhitasvæðanna miðað við að eingöngu sé framleitt rafmagn.   

 

 

Greinin hér að ofan er að stofni til grein sem pistlahöfundur skrifaði í Gangverk fréttablað Verkís haustið 2011.  Blaðið má nálgast í íslenskri útgáfu  með því að smella hér og í enskri útgáfu hér.

 

 

Ítarefni: 

     - Frétt Morgunblaðsins:  Risastór eldisstöð Reykjanesi.

     - Pistill frá 2009 um sjálfbæra nýtingu jarðhitans.

     - Nýtni jarðhitavökva til orkuframleiðslu
         Dr. Oddur B. Björnsson verkfræðingur hjá Verkís
         Davíð Örn Benediktsson verkfræðingur hjá Verkís

 

 

 Myndin efst er af stöðvarhúsi Reykjanesvirkjunar.

 

 Gangverk fréttablað Verkís

 

 

 

Risastór eldisstöð á Reykjanesi

Skrár tengdar þessari bloggfærslu:

• Gangverk Jarðhitablað (Íslenskt)
• Gangverk Geothermal (English)