Hvordan kan Jordas egen varme brukes til å varme opp husene våre?
Hver time sender Sola nok energi rett mot Jorda til å dekke energibehovet vårt for et helt år. Bakken absorberer nesten halvparten av denne solenergien, og resultatet er at den øverste delen av jordskorpen holder en relativt jevn temperatur hele året. Over bakken er situasjonen derimot en litt annen. Temperaturen i luften varierer drastisk i takt med årstidene, noe som betyr at vi må bruke store mengder energi på å holde en jevn temperatur inne i husene våre.
En jordvarmepumpe, derimot, utnytter den jevne temperaturen i bakken. Ved hjelp av et nedgravd rørsystem spres varmen i hele huset. En blanding av vann og kjølevæske sirkulerer i rørene, og tar sakte opp varme fra bakken. Systemet trenger bare å varmes opp noen få grader for å fungere.
Væsken sendes deretter videre gjennom en varmeutveksler, hvor varmen overføres til en kjølevæske – en væske som lett absorberer varme fra omgivelsene. Kjølevæsken koker ved lavere temperaturer enn vann, og når den koker, produserer den en gass som ledes inn i en kompressor.
Inne i kompressoren pumpes gassen inn i et lite rom. Her komprimeres den, slik at temperaturen stiger. Den varme gassen ledes deretter videre inn i en kondensator der den kjøles ned slik at den igjen går over i flytende form. Når gassen kjøles ned, frigis det varme, som så brukes til å varme opp vannet i varmeanlegget ditt. Så fort gassen er ferdig nedkjølt, returneres den til de underjordiske rørene for å absorbere mer varme. Dermed starter hele prosessen på nytt igjen. En jordvarmepumpe er et utrolig effektivt verktøy for å varme opp en bygning. Dessuten er denne energien tilgjengelig 365 dager i året, til forskjell fra andre typer fornybar energi. Vind- og solenergi er for eksempel to væravhengige energikilder.
Varme kilder i Japan
Når vinteren kommer til Jigokudani, eller Hells Valley, kan temperaturen i den japanske fjellkjeden synke helt ned til -20 grader celsius. Det kalde klimaet gjør de varme kildene i området svært populære – ikke blant lokalbefolkningen slik man kanskje skulle tro, men blant makakene. Den japanske makaken lever lenger nord enn noen annen ikke-menneskelig primat, og er dermed nødt til å overleve i det kalde klimaet på disse breddegradene. Den har imidlertid funnet ut hvordan den skal holde seg varm. Makaken, som også kalles snøape, bader ofte i de varme kildene og ser ut til å trives med å tilbringe mye tid i vannet. Ikke bare holder den seg varm på denne måten, de hyppige badene hjelper også makakene til å knytte sterke bånd innad i flokken.
Slik skaper vi jordvarmeelektrisitet
Det er vanskelig å utnytte Jordas indre varme i stor skala. Det krever nøye planlegging og stor presisjon å bore ned i underjordiske varmekilder. Man må ofte bore dypere enn 1,6 km for å finne tilstrekkelig varme kilder og damp.
Det finnes tre forskjellige typer geotermiske kraftverk – direct stream, flashed stream og binary cycle. Felles for alle tre er at de bruker damp for å drive turbinene som skaper elektrisitet. Det enkleste kraftverket er drevet av tørrmettet damp og utnytter dampen direkte fra en underjordisk kilde. Flashed stream-kraftverk utnytter det utrolig varme vannet og transporterer det opp til overflaten via en brønn. Når vannet når jordoverflaten, reduseres trykket så raskt at vannet går over i gassform.
Den siste kraftverkstypen er en binary cycle plant som fører relativt varmt vann gjennom en varmeutveksler, slik at det omdannes til en væske med lavere kokepunkt. Denne væsken varmes så opp slik at den går over i gassform.
