Náttúrufræðingurinn - 1998, Qupperneq 45

Á Hatchobaro-jarðhitasvæðinu í Japan
var natríum-flúoresen sett niður í borholu.
29-125 klukkustundum síðar skilaði efnið
sér í vinnsluholur sem eru í nokkur hundruð
metra fjarlægð frá niðurdælingarholunni.
Rennslishraðinn var 4,6-14,3 metrar á
klukkustund (Tokitao.fi. 1995).
Á Geysissvæðinu í Kaliforníu, sem er
þurrgufusvæði, var gerð tilraun með að setja
halógen-alkana í eina niðurdælingarholu og
síðan fylgst með efninu í 49 vinnsluholum.
Eftir einn dag mældist efnið í 13 af 16 holum
sem þá var búið að safna sýnum úr. í lok
tilraunarinnar, eftir 51 dag, hafði kenniefnið
komið fram í 38 af þeim 49 vinnsluholum sem
sýnum var safnað úr. Eftir einn dag hafði
kenniefnið borist með gufunni upp í 800 me-
tra hæð frá niðurdælingarholunni og upp í
1600 metra eftir fimm daga (Adams 1995).
Niðurstöðurnar sýna mjög hratt gufu-
streymi. Svipaða sögu er að segja af niður-
stöðum kenniefnamælinga á íleiri jarðhila-
svæðum, svo sem Wairakei á Nýja-Sjálandi
þar sem streymi í jarðhitakerfinu nemur
tugum og jafnvel hundruðum metra á dag
(Bixleyo.fi. 1995).
UMFJÖLLUN
Líkan af lághitanum
Líkan Trausta Einarssonar af lághita íslands
og túlkun Braga Árnasonar á tvívetnis-
innihaldi vatnsins felur í sér að lághitinn sé
æstæður', þ.e.a.s. endurnýjanleg auðlind;
jarðhitavatnið svari til úrkomu sem féll inn til
landsins þar sem það lá hærra en á
viðkomandi jarðhitasvæðum. Á leið sinni
djúpt í berggrunninum að jarðhitasvæðun-
um hitni það upp við að næla sér í hluta af
þeim varma sem stöðugt streymir upp í
gegnum jarðskorpuna úr iðrum jarðar.
í hinu nýja líkani er allt annað uppi á
teningnum. Lághitinn er takmörkuð auðlind.
Hitagjafinn er heitt berg í rótum lághita-
svæðanna. Hvert lághitasvæði á sér upphaf
og endi í tíma, eftir því hver lektin er og
1 Orðið œstœður er þýðing á enska hugtakinu
„steady state“.
hversu lengi grunnvatnsstreymið er að kæla
bergið niður. Stærstu lághitasvæðin, þar
sem hiti er um og yfir 80°C, eru hræringar-
kerfi. Kalt grunnvatn streymir niður í ungar
sprungur, hitnar upp á nokkru dýpi við
snertingu við heitt berg og stígur þá aftur til
yfirborðs. Inn í þessar sprungur seytlar
jafnframt vatn úr berggrunninum í nágrenni
þeirra. Vatnið sem hrærist í sprungunum er
tiltölulega ungt en vatnið í berggrunninum
gamalt. Aldursmunurinn ræðst af mismunin-
um á sprungulekt og berggrunnslekt og
legu jarðhitasvæðanna í landslaginu. Elst er
berggrunnsvatnið þar sem láglendi er
víðáttumest og grunnvatnsstreymi hægast.
Hið gamla vatn í berggrunninum getur verið
frá ísöld. Irennsli þessa vatns í sprungurnar
leiðir til þess að tvívetnisinnihald jarðhita-
vatnsins verður lægra en í staðbundinni
úrkomu í dag.
HAGNÝTT GILDl
UMRÆDDRA RANNSÓKNA
Hversu lengi endist lághitinn? í einum rúm-
kílómetra af bergi sem inniheldur 10% vatn
er varminn 2,5* 1012 kJ (kíló-Joule), eða
0,6* 1012 kílókaloríur, fyrir hverja gráðu.
Hugsum okkur lághitakerfi sem hefur þetta
rúmmál og er upphaflega 130°C heitt. Með
því að nýta það og kæla niður í 100°C, eða
um 30°C, má vinna úr því varma sem nemur
30*2,5*1012 = 7,5*1013 kJ. Þetta orkumagn
svarar til þess að dælt væri úr svæðinu 200
lítrum á sekúndu að meðaltali af 115°C heitu
vatni í 110 ár, og er þá gert ráð fyrir að
varminn úr vatninu sé nýttur með því að
kæla það í 40°C. Þetta vatnsmagn, 200 lítrar á
sekúndu, er einmitt sama magn og tekið var
úr Laugarnessvæðinu í Reykjavík að meðal-
tali áður en Nesjavallavirkjun var tekin í
notkun árið 1991. Hitinn í Laugarnes-
svæðinu ernálægt 130°C.
Það verður að teljast góð nýting á jarð-
hitakerfi ef tæknilega reynist fært að kæla allt
bergið niður um 30°C. Hvort slíkt reynist
unnt er að mestu háð hlutfallinu milli
sprungulektar og berggrunnslektar. Ef
sprungulektin er góð en berggrunnslektin
123