Er fornybar geotermisk energi et alternativ for Svalbard?

Spørsmålet er mer enn noen gang blitt aktuelt. Forskere har en visjon om at geotermisk energi kan erstatte dagens fossile energi, og jobber nå med å kartlegge det geotermiske potensialet.

Driften av gruvene på øysamfunnet er ikke garantert inn i evigheten og utslippene fra kullbasert oppvarming er vel heller ikke noe som norske politikere liker.

Geotermisk energi

Figur 1. Temperaturprofil i en boring på Svalbard (Adventdalen ved Longyearbyen) og på fastlandet (Hamar), vist hhv. i blått og grønt. Kilde: Norges geologiske undersøkelse (NGU) og Longyearbyen CO2 lab

Temperaturen i berggrunnen på Svalbard er høyere enn den er på Fastlands-Norge. Det viser temperaturlogger fra dype borehull (Figur 1).

Store Norske, Christian Michelsen Research (CMR) og NORSAR har en visjon om at geotermisk energi kan erstatte dagens kull- og dieselkraftverk.

Sammen jobber vi med å kartlegge potensialet og muligheten for utnyttelse av geotermisk varme og kraft for Svalbardsamfunnene.

Forutsetninger for å utnytte geotermisk energi er at temperaturen i grunnen er høy nok, og at det er mulig å pumpe opp tilstrekkelig mengde med varmt grunnvann.

Det vil alltid være usikkerheter og risiko knyttet til boring og utnyttelse av geologiske ressurser enten formålet er varmt grunnvann, olje, gass eller mineralressurser.

Geologisk kartlegging med innsamling av data til modeller for temperaturen og geologien med dypet vil redusere denne usikkerheten og sannsynligvis også kostnadene ved boring og drifting av et geotermisk anlegg.

Store Norske, som leder dette forskningsrådsprosjektet, har i dag kull som hovedvirksomhet. I dette prosjektet bruker de sin erfaring og kunnskap fra leting og utvinning av kull i jakten på utvinnbar geotermisk energi. CMR bidrar med sensor- og modelleringskunnskap, mens NORSAR leder arbeidet med seismisk måling og overvåkning.

En faktor i potensialstudiet er teknologiutvikling. Ny «kraftmaskin»-teknologi blant annet utviklet av norske Viking Development Group, gjør det nå mulig å produsere elektrisitet med grunnvann under 100 °C.

Kartlegge temperatur

Figur 2. Boring for å kartlegge kullforekomsten ved Longyearbyen. Noen av disse boringene er benyttet for uttesting av fiberoptiske temperaturmålinger for mer nøyaktige temperaturdata for Svalbard.

Det er lite informasjon tilgjengelig om temperaturen i grunnen på Svalbard. Den informasjonen som finnes indikerer en temperaturøkning på over 30 °C pr. km.

En annen observasjon er at det er områder med høyere gradienter, såkalte «hot spots». Det jobbes med å bekrefte at det finnes slike «hot spots» og forklare hvorfor de finnes.

Svalbard er dekket av permafrost og det er en utfordring med hensyn på temperaturmålinger. Brønner som bores er kun tilgjengelig for måling en begrenset periode før de fryser igjen.

Prosjektgruppen tester nå bruk av fiberoptiske temperaturmålinger for å kunne utføre nøyaktige målinger i igjenfrosset brønner.

Det ble boret dype brønner, flere ned til 2-3 km på Svalbard (Spitsbergen) i forbindelse med oljeleting på andre halvdel av 1900-tallet. De fleste selskapene som boret disse brønnene eksisterer ikke lenger, og rettigheten og tilgangen til data fra disse boringene er fortsatt uklar.

Geologien er avgjørende for utnyttelse av geotermisk energi. Et større geotermisk kraft- eller varmeanlegg krever store mengder varmt grunnvann. Geologien på Svalbard er godt kartlagt, men det er begrenset med detaljinformasjon om geologien på mer enn 3000 m dybde.

Det finnes både permeable sandsteiner og godt oppsprukkede (karbonat)bergarter som kan være egnet som geotermisk grunnvannsreservoar.

Det er stor jordskjelvaktivitet rundt Svalbard, og dette kan benyttes for å innhente mer kunnskap om grunnvannsførende sprekkesystemer i berggrunnen.

Det er installert et nettverk av seismometre i Adventdalen for å måle smårystelsene i berggrunnen. Variasjonen i måleutslagene indikerer om det er større sprekkesystemer i grunnen.

Figur 3 Varme kilde ved Bockfjorden på nordkysten av Spitsbergen, Svalbard.