Náttúrufræðingurinn - 2012, Page 69

69
Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
það kerfið 500 ár að jafna sig, þ.e.
endurnýja sig. Mat þeirra Sanyal16
og O'Sullivan o.fl.15 gerir ráð fyrir
að varmaflæði frá varmagjafanum
haldist stöðugt allan vinnslu- og
endurnýjunartímann. Þótt svo væri
er ekki víst að þetta varmaflæði nýt-
ist allt til að hita upp það berg sem
kólnaði á vinnsluskeiði, heldur eru
líkur á að hluti þessa varma tapist
til yfirborðs. Því verður endurnýj-
unartíminn lengri en þeir gera ráð
fyrir. Ekki er heldur víst að nátt-
úrulegt varmatap nýtist vinnslu á
háhitasvæðum. Að minnsta kosti
sýnir reynslan að ekki tekur fyrir
náttúrulegt varmatap á yfirborði
háhitasvæða við nýtingu þeirra.
Þessu er öfugt farið með lághita. Við
umfangsmikla vinnslu þorna hverir
og laugar oft, og ætla verður að það
vatn sem áður streymdi í þessar
uppsprettur nýtist vinnslunni.
Allmikið hefur verið ritað um sjálf-
bæra nýtingu jarðhitakerfa16,79 og
ýmsar skilgreiningar hafa verið not-
aðar fyrir sjálfbæra nýtingu.5,16,79,80
Guðni Axelsson o.fl.79 telja nýtingu
einstakra jarðhitakerfa sjálfbæra ef
þau endast í 100–300 ár. Guðmundur
Pálmason, sem er einn af höfundum
greinar Guðna Axelssonar o.fl.,79
skilgreinir þó sjálfbæra nýtingu jarð-
hita með nokkuð öðrum hætti í
Jarðhitabók sinni.5 Sanyal16 gagn-
rýnir nokkuð ákveðið skilgreiningu
Guðna Axelssonar o.fl.79 og leggur
til aðra skilgreiningu, byggða á
raunhæfum hagkvæmniviðhorfum.
Skilgreining Sanyal16 er þó varla í
anda viðtekinnar skilgreiningar á
sjálfbærni.
Það er ekki innan ramma þessa
greinarstúfs að fjalla um sjálfbæra
þróun. Hún er ekki sambærileg
við greiningu á því hvort einstök
jarðhitakerfi teljast fremur endur-
nýjanleg auðlind en endanleg. Sú
greining byggist á því að skilja eðli
þessarar auðlindar. En á bak við
hugtakið um sjálfbæra þróun liggur
ákveðinn siðaboðskapur gagnvart
komandi kynslóðum. Hugtakið um
sjálfbæra þróun festist í sessi eftir
ráðstefnuna í Rio de Janeiro árið
1992 og hefur það verið skilgreint
svo:81
„Þróun sem mætir þörfum sam-
tímans án þess að draga úr mögu-
leikum komandi kynslóða til þess að
mæta þörfum sínum.“
Sjálfbær þróun tekur mið af
þremur þáttum: (1) efnahag, (2)
félagslegum þáttum og jöfnuði og
(3) varðveislu umhverfisins. En
undir 3. þáttinn heyra auðlindir
jarðar eins og jarðhitinn. Sam-
kvæmt þessu er í raun ekki rökrétt
að tala um sjálfbæra nýtingu endan-
legrar orkulindar því hún eyðist
eftir því sem af henni tekið. Öðru
máli gæti gegnt um jarðefni ef þau
eru endurunnin. Ef til vill er vinnsla
og notkun gulls besta dæmið um
sjálfbæra þróun slíks jarðefnis, og
það um þúsundir ára. Það liggur í
því að gull hefur alla tíð verið talið
verðmætt og þess vegna er því ekki
hent. Vafalítið er langmest af því
gulli sem unnið hefur verið enn
í „umferð“, og það kostar sáralitla
orku að endurvinna það. Af þeim
sökum hafa „komandi“ kynslóðir
um langan tíma getað notið þess
gulls sem forfeður þeirra hafa tekið
úr náttúrunni.
Helstu niðurstöður
Einstök jarðhitakerfi, sama hvaða
flokki þau tilheyra, geta ekki talist
til endurnýjanlegra orkulinda eðlis-
fræðilega séð nema nýtingin byggist
á sjálfrennsli úr laugum eða hverum.
Ef nýting með borunum er umfangs-
mikil, þ.e. langt umfram náttúrulegt
varmatap, er endurnýjun svo hæg að
oft munar lítið sem ekkert um hana
og stundum verður engin endur-
nýjun.
Evrópusambandið og Orkumála-
ráðuneyti Bandaríkjanna flokka jarð-
varma sem endurnýjanlega orkulind.
Ástæðan virðist ekki vera sú að þessi
orkuuppspretta sé talin endurnýjan-
leg í eðli sínu, heldur er hún sett í
flokk með endurnýjanlegum orku-
lindum vegna þess að jarðvarminn
er tiltölulega vistvænn og öll áhersla
er lögð á að draga úr brennslu jarð-
efnaeldsneytis vegna þeirra hnatt-
rænu breytinga sem hún veldur.
Auk þess er ástæða til að reyna að
þróa tækni til að nýta varmaorku
úr heitu, óleku bergi því takist það
hefur opnast gífurlega stór varma-
náma. Af þessum sökum er rökrétt
að leggja áherslu á aukna nýtingu
jarðvarma á veraldarvísu.
Umhverfisáhrif af nýtingu lág-
hita eru sáralítil en geta verið tals-
verð af nýtingu háhita, og þá helst
jarðrask og efnamengun, vegna
vatns- og gufuborinna eiturefna.
Fjölnotkun jarðvarma eins og á
Nesjavöllum og í Svartsengi er í
anda sjálfbærrar þróunar en nýting
jarðgufu til raforkuframleiðslu ein-
göngu er það naumast því varma-
orka auðlindarinnar er illa nýtt, en
hana má nýta mjög vel með fjöl-
notkun.
Þegar áform um nýtingu jarðhita
á tilteknu svæði verða að veruleika
ríkir óvissa um árangur, stærð virkj-
unar og hvenær hún verði gangsett.
Auk þess er óvissa um stofnkostnað.
Þessi staðreynd hefur leitt til ákveð-
ins verklags við undirbúning að nýt-
ingu jarðvarma.82
Þegar jarðhitakerfi eru tekin í
notkun er ekki vitað hversu stór
varmanáman er og þar með ending-
artími kerfisins miðað við ákveðna
vinnslu. Eftirlitsmælingar á við-
brögðum jarðhitakerfis við vinnslu-
álagi, sérstaklega með tilliti til kalds
írennslis, veita mikilvægar upplýs-
ingar um endinguna.
Varmagjafi ungra háhitakerfa er
kvika eða innskot sem enn eru mjög
heit þótt kvikan hafi náð að storkna.
Varmagjafi lághitakerfa er heitt berg
í rótum þeirra.
Öll háhitakerfi og mörg lághita-
kerfi eru svonefnd hræringarkerfi.
Hræringin, þ.e. hringrás vatns (og
gufu), er knúin með eðlisþyngdar-
mun á köldu grunnvatni sem sígur
niður og heitum vökva (gufu og/
eða vatni) sem streymir upp. Kalda
grunnvatnið sígur niður rétt utan
kerfanna eða beint ofan í þau. Upp-
streymi jarðhitavökva verður þar
sem lekt bergsins er best. Stundum
getur hræring falið í sér að vatn
streymi niður að varmagjafanum
og sjóði þar yfir í gufu sem stígur
upp í efri jarðlög og til yfirborðs.
Þesskonar hræring verður þar sem