Geotermisk energi er varme fra jordas indre. Jorda har en indre kjernetemperatur som er om lag 7000 grader og som avtar mot jordskorpa. I gjennomsnitt øker temperaturen med ca 25-30 grader per kilometer innover fra jordas overflate, men kan være betydelig høyere. Energien utnyttes ved å bore hull ned i jordskorpa og pumpe et medium som tar opp varme gjennom et kretsløptil. Varmen benyttes til enten produksjon av strøm, oppvarming av fjernvarmenett eller varmeveksling med varmepumper.

Teknologi
For å utnytte den geotermiske energien til strømproduksjon må man bore dype brønner på rundt 3-5 kilometer hvor temperauren er rundt 225-300 grader avhenig av lokale forhold. Den mest høyverdige geotermiske ressursen er brønner som produserer tørr damp. Dampen kan drive en standard dampturbin med generator. Andre trykk- og temperaturforhold i brønnen krever behandling av brønnstrømmen før den kan drive en turbin. Lavere temperaturkilder, ned til ca. 100 °C, kan utnyttes ved hjelp av en såkalt binær syklus. Varmen fra brønnen overføres til en væske med så lavt kokepunkt at den går over til gassfase og driver turbinen. Binærsyklus er en mer kompleks løsning, men forventes brukt i de fleste fremtidige prosjekter ettersom de fl este geotermiske feltene har temperaturer under 175 °C. Dessuten kjøres brønnstrømmen i lukket krets uten utslipp til luft.

Utnyttelse
Landene med høyest kraftproduksjon fra geotermisk energi er USA (2 020 MW), Filippinene (1 931 MW) og Mexico (953 MW).

Utnyttelse av høytemperaturkilder til oppvarming og prosessvarme er den eldste anvendelsen av geotermisk energi. Samlet installert effekt på verdensbasis er 12 103 MW termisk effekt, og den samlede produksjonen i 2005 var 49 TWh. De største anvendelsesområdene var badeanlegg, fulgt av punkt-, nær- og fjernvarme, drivhus, akvakultur og industri.

I Norge utnyttes geotermisk energi kun i form av grunnvarme. Grunnvarme er utnyttelsen av lavtemperaturenergi i grunnen; i øvre jordlag, i grunnvannsreservoarer eller i borehull i fjell. Energien hentes ut ved lave temperaturer og oppgraderes til høyere temperaturer ved hjelp av varmepumper. Dette kan skje ved oppumping av grunnvann i såkalte åpne systemer, eller i lukkede systemer der en frostvæske sirkulerer i en lukket krets mellom varmekilden og varmepumpens fordamper. Anleggene kan også bygges for å dekke kjølebehov. Da føres energi tilbake til grunnen som brukes som energilager for oppvarming senere eller et annet sted.

Utnyttelsen av geotermisk energi varierer rundtom på jorda og er veldig avhengig av de geologiske forholdene. På Island er 87 prosent av bygningene varmet opp med geotermisk energi distribuert som fjernvarme.

Interessen for grunnvarme er økende i Norge, og i 2005 ble Europas største termiske energilager i fjell ferdigstilt i Nydalen - 180 borebrønner ned til 200 meter. Ny kunnskap om energibrønner i fjell har ført til at varmepumper i større bygninger har fått ny aktualitet i Norge, ettersom systemene oppnår spesielt høy effektivitet når de leverer både varme og kjøling.

Forskningsaktiviteter
NTNU samarbeider med Rock Energy AS om et pilotanlegg for å hente varme fra 5.5 kilometers dyp til fjernvarmeanlegget i Oslo. Prosjektet egner seg godt i Oslo i og med at den termiske gradienten er mye høyere her enn resten av Norge.Ved NTNU utføres det forskning rundt de termiske aspektene ved anlegget.

Mer informasjon
Norwegian Center for Geothermal Energy Research
U.S. department of Energy, Geothermal Technologies Program

Kontakter
Professor Bjørge Brattli , 73 59 48 21 (NTNU)
Forskningssjef Inge Røinaas Gran, 73 59 39 65 (SINTEF)
Stipendiat Henrik Holmberg, 73 59 26 71 (NTNU)