Náttúrufræðingurinn - 2012, Side 67

67
Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
jarðhitakerfi í Kaliforníu og Nevada
sem nú eru nýtt og komst að þeirri
niðurstöðu að stuðullin fyrir nýtni
varma í bergi lægi á bilinu 0,05–0,2.
Niðurstöðurnar að ofan má nota
til að sjá hversu lengi einstök háhita-
kerfi gætu enst, sé rúmmál þeirra
þekkt. Ef gert er ráð fyrir 10%
poruhluta og 350°C heitu vatni
dygði vökvinn í 1 km3 bergs til að
framleiða raforku sem jafngildir
15 MW í 30 ár. Ef unnt reynist að
nýta allan varmann í berginu niður í
150°C, sem er hámark, dygði þessi 1
km3 í rúm 200 ár. Ef til vill væri eðli-
legra að miða við kælingu í 180°C
og í mesta lagi 20% nýtingu varma
úr bergi. Þá lækkaði talan úr 200
árum um 60 ár og í tæp 100 ár væri
nýtnin 50%.
Varmabúskapur lághitakerfa
Sé gert ráð fyrir að hitastigull sé
á bilinu 60–100°/km í berggrunni
frá neógen og kvarter á Íslandi,
nemur varmaflæði með leiðingu
upp í gegnum jarðskorpuna 102–170
mW/m2, eða 102–170 kW á ferkíló-
metra (km2). Þessi varmastraumur
samsvarar 0,26–0,43 sekúndulítra
rennsli úr 100°C heitum hver og er
þá gert ráð fyrir að vatnið sé 5°C
þegar það sígur niður í berggrunn-
inn. Á lághitasvæðum gefur þetta
varmaflæði vísbendingu um hversu
hratt lághitinn endurnýjast. Á Laug-
arnessvæðinu í Reykjavík var dælt
að meðaltali 138 L/s (50 MWt) af
128°C vatni úr jarðhitakerfinu á
árinu 2010 og í Mosfellsbæ 780 L/s
(154 MWt) af 88°C vatni.77,78 Þessi
varmaupptaka svarar til varma-
flæðis upp í gegnum jarðskorpuna á
400–670 km2 svæði fyrir Laugarnes
en 1500–2500 km2 fyrir Mosfellsbæ.
Rennsli úr hverum á stærsta lág-
hitasvæði landsins, í Reykholtsdal,
er nálægt 400 L/s af mestmegnis
sjóðandi vatni og varmaflæðið er
áætlað 156 MW (9. mynd). Því ætti
að vera ljóst að varmastraumur með
leiðingu upp í gegnum jarðskorp-
una getur alls ekki skýrt varmaafl
þessa lághitasvæðis og ekki heldur
lághitans í heild sinni. Þessi niður-
staða er ekki ný.5,20,41 Ennfremur
ætti að vera ljóst að nefndur varma-
straumur dugar engan veginn til að
viðhalda varmaorku í lághitakerfum
Orkuveitu Reykjavíkur miðað við
varmatöku úr þeim. Það munar
nánast ekkert um þessa endurnýjun.
Ef gert væri ráð fyrir að flatarmál
Laugarnessvæðisins væri 10 km2
næmi endurnýjunin þar 1,5–2,5%;
fyrir Mosfellsbæ væri talan 1,0–1,5%
miðað við 25 km2 flatarmál svæð-
isins, eins og Guðmundur Pálma-
son5 gengur út frá. Hins vegar
geta varmanámur lághitasvæðanna
verið stórar. Þannig áætlar Guð-
mundur Pálmason5 fyrir lághita-
svæðin í Mosfellsbæ að á 50 fyrstu
árum vinnslu sé búið að taka upp
1,8% af nýtanlegum varma og miðar
hann þá við að rúmmál jarðhita-
kerfisins sé 75 km3. Alls óvíst er þó
19. mynd. Hundraðshluti varma í basalti sem fall af poruhluta (holrými). Bláa línan og
sú rauða tákna jarðhitakerfi sem upphaflega eru 100° og 150°C heit og er reiknað með
kælingu niður í 50°C. Græna og svarta línan tákna 250° og 350°C jarðhitakerfi sem kæld
væru í 150°C. – Percentage of heat stored in basalt as a function of porosity. The blue and
red lines represent geothermal systems initially at 100°and 150°C assuming cooling to
50°C. The green and black lines represent geothermal systems initially at 250°and 350°C
assuming cooling to 150°C.
50
60
70
80
90
100
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

%
v
ar
m
a
í b
er
gi

–
%
s
to
re
d
he
at
in
ro
ck
Poruhluti – Porosity
350–150°C
150–50°C
250–150°C
100–50°C
20. mynd. Fjöldi umskipta kalds grunnvatns fyrir jarðhitavatn í jarðhitakerfi þar til þau hafa
verið kæld í 50°C and 150°C sem fall af poruhluta bergsins. Sýnd eru fjögur tilfelli, þau
sömu og á 19. mynd. – The number of exchange of recharging cold ground water for geother-
mal water in geothermal systems until they have cooled down to 50°C and 150°C, respec-
tively, as a function of rock porosity. The same four scenarios are shown as in Figure 19.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
350–150°C
150–50°C
100–50°C
250–150°C
Poruhluti – Porosity

U
m
sk
ip
ti
va
tn
s
í j
ar
ðh
ita
ke
rfi
–
E x
ch
an
ge
o
f w
at
er
in
a
g
eo
th
er
m
al
s
ys
te
m