Annons

Energi från Jorden

Författare: 

Publicerad

2014-03-25

Solenergi tillvaratas ju enligt flera olika metoder, både av människor och andra organismer. Men också jorden strålar ut energi, faktiskt lite mer än den mottar i form av solstrålning. I den amerikanska vetenskapsakademins tidskrift PNAS beskriver Steven Byrnes och medarbetare principerna för hur man skulle kunna tillvarata denna energi. Det gäller att konstruera en apparat med en yta som har stor utstrålningsförmåga (emissivitet) inom det infraröda spektralområdet 8 till 13 mikrometer, där atmosfären är särskilt genomskinlig. Med den snabba utvecklingen av s.k. metamaterial kan man anta att det blir möjligt att konstruera en yta med lämpliga egenskaper. Ytan kommer så att säga att exponeras för den (särskilt om natten) mycket kalla världsrymden utanför atmosfären. En annan del av apparaten exponeras mot den betydligt varmare jorden, och ger därmed möjligheter att utnyttja temperatureskillnaden, inte helt olikt principen för en ångmaskin. Artikeln in PNAS beskriver olika varianter av den närmare utformningen.

Kommentera:

6

Dela artikeln:

Kommentarer

Vad skulle man egentligen kunna få ut för effekt av detta system?

För ett exempel som nämns i artikeln är årsmedelvärdet av den totala jordstrålningsenergin för Oklahoma 2.7 watt per kvadratmeter eller 0.06 kilowatt-timmar per kvadratmeter per dag, men av detta kan bara en liten del utvinnas som elektrisk energi,  motsvarande en solpanel med bara 1.5 procents verkningsgrad. Om man också anordnar apparaten så att en del av den värms av solstrålningen, så kan verkningsgraden femdubblas. Hur konkurrenskraftigt systemet kan bli beror därför på hur billigt det kan göras. En fördel är att det är mindre årstidsberoende än solpaneler.

Hej Björn, intressant artikel! Jag har tänkt länge på vilka möjligheter som finns med att unyttja temperaturskillnader på jorden för att utvinna energi. Varför utnyttjar man inte värmen i jordens inre i större utsträckning? Skulle man inte kunna utvinna energi, el då alltså, genom att på något "ångmaskins-liknande" sätt låta vätska förångas i jordens inre som sedan driver en turbin etc.?

Jordens inre värme utnyttjas redan på olika sätt. Exempelvis har man tidigare delvis värmt Lund med värme hämtad några hundra meter ned i berget. Men att konstruera en ångmaskin driven av bergvärme skulle inte löna sig här. Verkningsgraden är beroende av hur stor temperaturskillnad maskinen kan arbeta över, och här i Lund skulle det inte löna sig. Åtminstone för närvarande är man beroende av att ha tillräckligt vattenflöde för att komma åt värmen inom en större volym av berget, och det senaste projektet med fortsatt bergvärme i Lund misslyckades därför att man inte kunde få tillräckligt vattenflöde. I exempelvis Island är förutsättningarna bättre, men jag känner inte till att man skulle driva ångmaskiner med geotermisk energi där heller. Det finns nog en del tekniska problem med det.

Ang geotemisk energi, Island o annorstädes
Sedan många decennier nyttjas ånga från geonaturliga källor för direkt elproduktion via ångturbiner. Dock förbundet med flera problem, ex förekomst av sand o korrosiva gaser som måste avskiljas.
USA är världsledande i att utnyttja geotermiska källor, vilket tyvärr är ringa bekant bland allmänheten.

Kanske möjligheterna att effektivt utnyttja geotermisk energi kommer att förbättras genom framsteg när det gäller den termoelektriska effekten. Denna effekt gör det möjligt att utnyttja en temperaturskillnad för att generera elektrisk energi. I det senaste numret av tidskriften Nature visas att en förening mellan tenn och selen har överraskande goda egenskaper för utnyttjande av den termoelektriska effekten.

Lägg till kommentar