Náttúrufræðingurinn - 2012, Page 65

65
Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
streymi kviku í möttli. Varminn
sem berst með kvikustreymi upp
í rætur háhitakerfis nægir til að
standa undir upphitun bergs og
vökva og náttúrulegu varmatapi.
Vinnsla sem fæli í sér upptöku
varma umfram náttúrulegt flæði
væri því hreint varmanám. Varma-
námið gæti raunar verið meira, því
náttúrulegt varmaflæði til yfirborðs
stöðvast ekki við nýtingu. Þvert á
móti gæti það aukist, sérstaklega ef
vinnsla leiðir til mikils niðurdráttar
grunnvatnsborðs, en slíkur niður-
dráttur örvar suðu í uppstreymis-
rásum og eykur þannig varmatap
um yfirborð.
Eins og áður kom fram, hefur
Gunnar Böðvarsson17 metið varma-
flæði út í gegnum háhitasvæði
landsins ~8.000 MWt (8 GWt). Þessi
tala hlýtur að vera meðaltal yfir
nokkurt tímabil fyrir hvert háhita-
svæði, en ætla má að það sé mjög
breytilegt milli svæða. Af fjölda inn-
skota í fornum megineldstöðvum að
dæma er kvikustreymi upp í rætur
háhitakerfa tiltölulega sjaldgæfur
atburður, en mismikið, alveg eins og
eldgos í einstökum eldstöðvum. Til
dæmis hefur gosið tvívegis í Öræfa-
jökli frá því land byggðist en oft á
öld í Grímsvötnum. Endurnýjun
varma með kvikuinnspýtingu getur
því verið takmörkuð ef nokkur á
afskriftartíma einstakra virkjana,
jafnvel í ljósi sjálfbærrar þróunar,
en slík þróun miðast við að einstök
jarðhitakerfi endist í 100–300 ár, sbr.
Jónas Ketilsson o.fl.74
Væri miðað við tölu Gunnars
Böðvarssonar17 um varmaflæði upp
í gegnum háhitasvæði landsins, gert
ráð fyrir að djúpvatn væri 300°C í
öllum þessum kerfum og að inn-
taksþrýstingar á hverfla jarðgufu-
virkjana væri 5 bör, samsvarar þetta
varmaflæði til rúmlega 900 MW
rafafls. Í raun er útilokað að haga
borunum svo að nýta megi allt
þetta varmaflæði, jafnvel þótt borað
væri á öllum háhitasvæðum lands-
ins. Einhver varmi hlýtur alltaf að
tapast til yfirborðs eða við að hita
upp berg. Því er nýtilegur varma-
straumur minni en sem nemur 900
MW rafafls.
Þegar háhitakerfi eru tekin til
nýtingar verður þrýstifall í jarðhita-
lindinni sem örvar írennsli grunn-
vatns úr umlykjandi bergi. Reynslan
sýnir að þetta kalda írennsli skilar
sér sem upphitað vatn og gufa inn
í vinnsluholur. Upphitunin felur í
sér varmanám úr berginu. Fyrir-
boði kalds írennslis er lækkun á
styrk klóríðs í borholuvökvanum.
Styrkur þessa efnis í köldu vatni er
lágur en talsvert eða miklu hærri í
jarðhitavatni. Það jarðhitakerfi sem
vafalítið er best rannsakað allra
slíkra kerfa m.t.t. írennslis kalds
vatns er Wairakei-jarðhitasvæðið
á Nýja-Sjálandi. 15. mynd sýnir
lækkun klóríðs með tíma á hinum
ýmsu vinnslusvæðum á Wairakei-
svæðinu14, en 16. mynd sýnir hluta
upphitaðs kalds vatns í holurennsli.
Á grundvelli grunnvatnsfræðilegra
gagna og breytinga á styrk klóríðs
hefur varmanám úr kerfinu vegna
16. mynd. Írennsli kalds grunnvatns í Wairakei-jarðhitakerfið frá upphafi vinnslu 1958
samkvæmt gögnum frá Glover og Mroszek.14 – Cold ground water recharge into the
Wairakei geothermal system since exploitation began in 1958 according to data in Glover
and Mroszek.14
0
10
20
30
40
1960 1970 1980 1990 2000 2010

%
k
al
t í
re
nn
sl
i
–
%
c
ol
d
gr
ou
nd
w
at
er
re
ch
ar
ge
Ár – Year
15. mynd. Breytingar á meðalstyrk klóríðs í djúpvatni á hinum ýmsu borholusvæðum á
Wairakei-jarðhitasvæðinu á Nýja-Sjálandi. Úr grein eftir Glover og Mroszek.14 – Changes
in the average Cl-concentrations of the reservoir fluid in different wellfields at Wairakei.
From Glover and Mroszek.14
1000
1200
1400
1600
1960 1970 1980 1990 2000
Önnur svæði – Other areas
Vestursvæðið – West
Austursvæðið – East
Öll svæði – All areas
C
l-
(m
g/
kg
)
Ár – Year