Text
Video
Spel och lekar
Tävling
Ljudinspelning
Uppgift
Facklitteratur
Lärarvägledning

Glömt lösenordet?

 

Inlärningsmål

{{learningObjectiv.description}}

Uppgiften har delats ut

{{assignment.Index}} {{assignment.Type}}

Kommentar

Uppgifter

{{assignment.Comment}}

Gå till uppgifter
print

Om geotermisk energi

Årskurs 7.-10. klass Skolämne Naturkunskap Lärandefokus Teknologi och produktion Tema Energikällor Ämnesområde Kemi Jorden Typ Text
Omgeotermi2.jpg

 

Djupt nere i jordens inre finns stora mängder värme som kommer upp till ytan på några platser.  Vi brukar kalla det för vulkaner och gejsrar, med flytande lava och skållhett vatten. Den värmen kan utnyttjas till att värma upp bostäder och till att producera elektricitet.


På Island kommer en tredjedel av elektriciteten och nästan all värmeproduktion från värmen i underjorden, medan övriga nordiska länder inte utnyttjar underjorden i samma utsträckning. På Island är värmen så tydlig och så lättillgänglig att den har varit enkel att utnyttja, men efter hand börjar intresset för jordens naturliga värme att sprida sig även till andra länder.


Värme från jordens inre


Mitt inne i jorden, mer än 6 300 kilometer under våra fötter är temperaturen nästan 5 000 grader. Det är i alla fall vad man räknar med, för ännu har ingen borrat ända in till jordens mitt. Redan 1970 började ryska forskare etablera ett försök som skulle gräva in till jordens mantel, som ligger 15 kilometer under jordytan. Det tog 13 år att nå ner till 12 kilometers djup, där det var nästan 200 grader varmt. Ingen har lyckats att komma så mycket längre ner. Man räknar med att jordens temperatur stiger med cirka 24 grader för varje kilometer som man kommer närmare mitten. Orsaken till att det är så varmt hänger ihop med jordens skapelse, då planeten upplevde ett massivt regn av meteorer från världsrymden. Det var precis som bomber och det fick temperaturen att stiga och ytan att smälta.


De flesta grundämnen, som t.ex. järn, nickel och krom, blev flytande och när saker och ting blir flytande faller de tyngsta sakerna till botten – alltså in mot mitten av jorden.  Rörelsen avgav ännu mer energi och fick temperaturen att stiga ytterligare. Samtidigt kyldes det översta lagret ner och fungerade som en slags isolering som höll värmen. En del av ämnena i jordens inre är och var samtidigt radioaktiva och därför fortsatte de även att avge värme till omgivningarna. Därför är jordens inre än i dag en extremt varm massa av metaller – som på grund av det enorma trycket inte är flytande, utan faktiskt fast, även om järn smälter redan vid 1 500 grader och temperaturen alltså är mer än 3 500 grader högre än dess smältpunkt.


Utnyttjande


Kort sagt finns två sätt att utnyttja värmen i underjorden. De ställen där temperaturen är mycket hög, nära ytan, kan man borra en brunn direkt ner dit där det varma vattnet finns. Det kallas för en produktionsbrunn. Trycket i brunnen gör att vatten och ånga stiger upp mot ytan. Ånga kan driva en turbin så att de snurrar och producerar elektricitet, medan det varma vattnet kan ledas direkt ut till bostäder och användas till att värma upp dem och till att värma vattnet till hushållen. Slutligen leds vattnet tillbaka dit där det kom ifrån, så att tryck och vattenmängd i underjorden bibehålls.


Det andra sättet att utnyttja värmen i underjorden är genom att ställa upp en värmepump som kan utnyttja att temperaturen bara en meter under jordytan alltid är 7–8 grader varm. I en värmepump cirkulerar en vätska i en slang och värms upp från 2–3 grader till den temepratur som jorden har – precis som när du värmer en sak mellan händerna. Två ämnen som är i kontakt med varandra kommer alltid att överföra värmeenergi till varandra, så att båda har samma temperatur.


Inne i värmepumpen finns en vätska, kallad kylvätska, som har en mycket låg förångningspunkt. Det innebär att vätskan blir till ånga kanske redan vid fem grader. Som du kanske vet blir vatten till ånga vid 100 grader, men det finns ämnen som blir till ånga vid både högre och lägre temperaturer. När ett ämne har blivit till ånga ändrar det egenskaper. Det kan exempelvis sättas under tryck, och det innebär att temperaturen blir högre. Den principen utnyttjas i en värmepump.


Jordens värme värmer med andra ord upp en vätska några få grader, men tillräckligt mycket för att få kylmedlet att omvandlas till ånga – eller gas som det mer korrekt kallas. Gasen utsätts för tryck och blir 80 grader varm. Den värmen används till att värma upp vatten som kan användas till att få varmvatten i kranen och i elementen. Denna process upprepas hela tiden, medan jordens värme ser till att höja temperaturen bara några få grader.

Logga in för att se mer

Uppgifter

  • Flervalsfrågor

  • Temauppgift

    • 1Temauppgift

       

      Visa med figurer och beskrivningar hur man kan producera elektricitet och värme med hjälp av energin i jordens inre.

    • 2Temauppgift

       

      Gör en plansch över jordens geologiska ålder och förklara hur värmen i jordens inre har uppkommit.

  • Vänklass

    • 1Vänklass

       

      Hitta bilder på internet som visar spår av den vulkaniska aktiviteten i det land där ni bor. Det är inte bara på Island som värmen från jordens inre har lämnat spår i landskapet. Skicka in bilderna till er vänklass och kommentera.