February 22nd 2019

Bergvarme

Her går solen opp for å varme fjellene. Men kan vi gå tom for denne varmen? Foto Josh Felise/Unsplash.
Kan man gå tom for bergvarme? Hvorfor kan man/kan man ikke gå tom?

Det er et veldig godt spørsmål, med forskjellig svar avhengig av hva man er ute etter.

Bergvarme består av to komponenter: varme fra sola som transporteres nedover i bakken, og varme fra jordas indre som strømmer ut mot jordas overflate.Sistnevnte består dels av varme fra jordas dannelse for 4.6 miliarder år siden og dels
av varme fra nedbrytning av radioaktive isotoper (i all hovedsak noen isotoper av U, Th og K). Så det korte svaret på spørsmålet ditt er at nei, så lenge sola skinner og vi har radioaktive isotoper som brytes ned, vil ikke jorda gå tom for varme. Så det skulle gå greit i noen milliarder år til! Men dette er egentlig mest av akademisk interesse.

De fleste bergvarmepumper benytter borhull som er maks noen få hundre meter dype, og det meste av varmen som hentes ut er solvarme. Dersom man henter ut veldig mye varme vil temperaturen rundt borhullet gå ned og begrense hvor mye varme som kan hentes ut. Det vil da ta tid for varmen i fjellet rundt borhullet å strømme tilbake til berget som borhulet har kjølt ned. I forhold til praktisk og økonomisk utnyttelse av bergvarme er det altså mulig å gå tom. Midlertidig i hvert fall.

Man skulle tro at høy varmeledningsevne i fjellet ville være gunstig for å få varme til å strømme mot den avkjølte delen, slik at man ikke går så fort tom for varme. Vi regnet litt på dette for en del år siden og kom fram til at siden de fleste bergarter har relativt liten variasjon i varmeledningsevne, vil ikke denne variasjonen være
veldig utslagsgivende; effekten av en dobling i varmeledningsevne er f.eks. neglisjerbar i forhold til forskjellen mellom et 100 og 200 m dypt borhull. Vår konklusjon da vi jobbet med dette var at geologiske faktorer ikke er veldig viktige for relativt grunne borhull.

Den kanskje viktigste geologiske faktoren er nok evt. grunnvannsstrømning, som kan ha veldig mye å si på hvor fort borhullet "lades opp" igjen. Uten at jeg har veldig mye kjennskap til uttak av grunnvarme, vil jeg tro at et riktig dimensjonert borhull som utnyttes på riktig måte kan vare bortimot i det uendelige. Hvis man i tillegg benytter seg av muligheten til å pumpe overskuddsvarme ned i borhullet og lagre den der til man trenger den, skulle man virkelig være på den sikre siden. Hvis man derimot henter ut varme raskere enn fjellet greier å erstatte, vil borhullet etter hvert ikke kunne levere nok varme og i praksis være tomt. Hvis man stopper uttaket vil varmen komme tilbake over tid.