Flera företag och forskningsinstitut arbetar med banbrytande borrtekniker som potentiellt kan göra geotermisk energi tillgänglig nästan överallt på planeten. Om de lyckas kan det innebära en fundamental förändring i hur vi producerar energi och möter klimatkrisen. Men som med all ny teknik finns det både enorma möjligheter och betydande utmaningar att navigera.
Begränsningarna med traditionell geotermisk energi
Geotermisk energi är inte ny. Island har länge använt värmen från sin vulkaniska undergrund för att producera både el och värme. Länder som Filippinerna, Kenya, Nya Zeeland och vissa delar av USA har också betydande geotermisk produktion. Men dessa platser har något gemensamt: de ligger i geologiskt aktiva områden där het berggrund finns relativt nära ytan.
För att traditionell geotermisk energi ska fungera behöver man hitta platser där vatten naturligt cirkulerar genom heta bergformationer, eller där man kan pumpa ner vatten som värms upp och sedan pumpas upp igen. Detta kräver en kombination av hög temperatur, genomsläpplig berggrund och tillgång till vatten. Sådana platser är sällsynta och ojämnt fördelade över jorden.
Det betyder att länder som Sverige, större delen av Europa, stora delar av Asien och Afrika har varit utestängda från storskalig geotermisk elproduktion. Visserligen kan ytlig geotermisk energi användas för värmepumpar, men det är något helt annat än att utvinna hetvatten eller ånga för kraftproduktion.
Den nya generationens borrtekniker
Det som nu förändrar spelplanen är utvecklingen av tekniker som kan borra djupare, billigare och på fler platser än någonsin tidigare. Här är några av de mest lovande metoderna:
Millimetervågsborrning: Företaget Quaise Energy, som grundades av forskare från MIT, utvecklar en teknik där kraftfulla millimetervågor används för att bokstavligen förånga berg. Istället för mekanisk borrning med borrkronor som slits ut, sänder man ner en gyrotronapparat som genererar extremt fokuserad mikrovågsenergi. Detta kan teoretiskt nå djup på 15-20 kilometer, långt djupare än konventionell borrning, och fungera även i mycket hård berggrund.
Horisontell borrning och hydraulisk spräckning: Företag som Fervo Energy tillämpar tekniker från skiferoljeindustrin på geotermisk energi. Genom att borra horisontellt och skapa kontrollerade sprickor i berget kan man öka kontaktytan mellan vatten och het berggrund dramatiskt. Detta gör det möjligt att utvinna mer energi från varje borrhål.
Plasmaborrning och laserborrning: Andra företag experimenterar med olika varianter av högenergetiska borrmetoder som kan vara snabbare och mer effektiva än mekanisk borrning vid stora djup.
Superkritiska geotermiska system: På vissa platser arbetar forskare med att nå så djupt och heta områden att vattnet övergår i ett superkritiskt tillstånd, där det varken är flytande eller gasformigt. Detta tillstånd kan bära mycket mer energi än vanlig ånga.
Gemensamt för dessa metoder är att de siktar på att göra djupborrning så pass billig och effektiv att geotermisk energi kan bli ekonomiskt konkurrenskraftig även på platser utan naturliga geotermiska förutsättningar.
Vad detta skulle kunna betyda för klimatkrisen
Om dessa tekniker lyckas skalas upp kommersiellt kan konsekvenserna för klimatomställningen bli enorma. Här är några av de mest betydelsefulla aspekterna:
Bastlast dygnet runt, året om: Till skillnad från sol och vind producerar geotermisk energi kontinuerligt, oberoende av väder eller årstid. Det är samma fördel som kärnkraft och fossila bränslen har, men utan koldioxidutsläpp eller radioaktivt avfall. Detta skulle kunna lösa ett av förnybar energis största problem: intermittens. Med geotermisk bastkraft blir behovet av enorma batterilagringssystem eller backup från fossila bränslen mycket mindre.
Geografisk flexibilitet: Om djupborrning fungerar överallt behöver länder inte längre vara beroende av att importera energi eller sitta fast med sina geologiska förutsättningar. Sverige, Tyskland, Polen, Japan, och tusentals andra platser skulle kunna producera sin egen rena bastkraft lokalt. Detta minskar sårbarheten i energisystemet och behovet av långa transmissionsledningar.
Användning av befintlig infrastruktur: Många av de företag som arbetar med ny geotermisk teknik pekar på att gamla kolkraftverk skulle kunna konverteras. Turbinerna, kylsystemen och elnätsanslutningarna finns redan på plats. Istället för att elda kol skulle man använda geotermisk ånga. Detta skulle kunna påskynda avvecklingen av kol dramatiskt, särskilt i länder som annars har svårt att ersätta sin kolkraft.
Potentiellt enorm skalbarhet: Om borrkostnaderna sjunker tillräckligt mycket finns det i princip ingen gräns för hur mycket geotermisk energi som kan produceras. Jordens värmereservoar är för alla praktiska ändamål outtömlig i mänsklig tidsskala.
Minskad markanvändning: Geotermiska anläggningar har ett mycket litet fotavtryck jämfört med sol- och vindkraftsparker. En geotermisk kraftverksanläggning kan producera enorma mängder el på en relativt litenyta.
Värmeproduktion för industrin: Förutom elektricitet kan geotermisk energi leverera högtemperaturvärme till industriprocesser som idag är beroende av fossila bränslen. Stålproduktion, cementtillverkning och kemisk industri skulle kunna elektrifieras eller försörjas med geotermisk värme.
Men det finns betydande nackdelar och utmaningar
Trots alla löften är det viktigt att vara realistisk om problemen och begränsningarna:
Tekniken är oprövad i stor skala: De flesta av dessa avancerade borrtekniker existerar fortfarande bara i prototypstadiet eller i mycket begränsade pilotprojekt. Att gå från ett lovande laboratorieexperiment till kommersiell drift i hundratals eller tusentals anläggningar är en enorm skillnad. Många energitekniker som såg lovande ut på pappret har strandat på praktiska eller ekonomiska problem.
Enorma initiala investeringar: Djupborrning är extremt dyrt. Även om de nya teknikerna lovar att sänka kostnaderna är vi fortfarande långt från att veta om de verkligen kan bli konkurrenskraftiga med sol, vind och kärnkraft. Varje borrhål kan kosta hundratals miljoner kronor, och det finns ingen garanti för att man hittar ekonomiskt tillräckligt heta förhållanden på ett givet djup.
Seismisk risk: När man skapar sprickor i berggrunden och pumpar stora mängder vätska under tryck finns risk för att utlösa jordbävningar. Detta har varit ett problem med vissa geotermiska projekt tidigare. I tätbefolkade områden kan även små skalv vara oacceptabla. Enhanced geotermiska system kräver noggrann övervakning och kan möta starkt lokalt motstånd.
Grundvattenförorening: Borrning på stora djup innebär att man passerar genom många olika geologiska lager, inklusive akviferer som människor är beroende av för dricksvatten. Om borrhålen inte är perfekt tätade finns risk för att föroreningar från djupare lager kan läcka upp, eller att det vatten man pumpar ner påverkar grundvattnet. Detta är särskilt känsligt med hydraulisk spräckning.
Långsam utbyggnadstakt: Även om tekniken fungerar kommer det ta decennier att bygga ut geotermisk kapacitet i tillräcklig skala. Varje anläggning kräver detaljerade geologiska undersökningar, tillståndsprövningar, borrning och konstruktion. Vi har inte decennier att vänta, klimatkrisen kräver snabba utsläppsminskningar redan nu.
Konkurrens från andra tekniker: Sol- och vindkraft blir hela tiden billigare. Batteritekniken förbättras snabbt. Kärnkraften, särskilt små modulära reaktorer, kan också bli ett alternativ. Om geotermisk energi ska få genomslag måste den kunna konkurrera ekonomiskt med dessa alternativ, inte bara i teorin utan i praktiken.
Geografiska variationer i värmeflöde: Även om det är varmt överallt på tillräckligt djup, varierar värmflödet. På vissa platser behöver man borra djupare än på andra för att nå samma temperatur. Detta påverkar ekonomin dramatiskt. Det är inte säkert att "geotermisk energi överallt" verkligen betyder ekonomiskt genomförbart överallt.
Korrosion och underhåll: Vid höga temperaturer och tryck, särskilt med mineralrikt vatten, blir materialproblemen betydande. Rör, pumpar och värmeväxlare utsätts för extrema påfrestningar. Livslängden på komponenter och underhållskostnaderna kan bli betydande.
En realistisk framtidsbild
Så vad är en rimlig bedömning? Jag tror vi befinner oss vid en genuint intressant vändpunkt, men vi måste undvika både överdrivet optimism och överdrivet cynism.
Det mest sannolika scenariot är att den nya geotermiska tekniken kommer att fungera och bli kommersiell, men att utbyggnaden blir gradvis och selektiv. De första storskaliga anläggningarna kommer sannolikt att byggas där förutsättningarna är bäst: platser med relativt hög geotermisk gradient, befintlig kraftverksinfrastruktur som kan konverteras, god tillgång till vatten och politiskt stöd.
Under 2030-talet kan vi se ett genombrott där kostnaderna sjunker tillräckligt för att geotermisk energi blir ett självklart val i fler länder. Detta skulle kunna ge ett viktigt komplement till sol och vind, särskilt i regioner där dessa är mindre effektiva eller där bastlast är kritisk.
Men geotermisk energi kommer sannolikt inte att vara "lösningen" på klimatkrisen som en isolerad teknik. Istället blir det en del av en blandning: sol, vind, vattenkraft, kärnkraft, geotermisk energi, energilagring och kraftigt minskad energianvändning genom effektivisering. Olika regioner kommer att ha olika mixar beroende på sina förutsättningar.
Det vore också ett misstag att vänta på att geotermisk energi ska bli kommersiell innan vi agerar. Vi måste bygga ut sol och vind massivt redan nu, förbättra energieffektiviteten, elektrifitera transporter och industri, och göra allt vi kan med befintlig teknik. Geotermisk energi är ett viktigt komplement för framtiden, inte en ursäkt för att skjuta upp åtgärder idag.
Det finns något djupt tilltalande med tanken på geotermisk energi. Att använda jordens egen naturliga värme känns fundamentalt annorlunda än att bränna fossil som legat lagrad i miljontals år eller att splittra atomer. Det är en påminnelse om att vi lever på en levande planet med enorma energireserver som vi knappt börjat utnyttja.
Om de tekniska utmaningarna kan övervinnas står vi inför en möjlighet att demokratisera tillgången till ren bastkraft. Länder som idag känner sig tvingade att välja mellan ekonomisk utveckling och klimatåtgärder skulle kunna få båda. Regioner som saknar tillgång till stora floder för vattenkraft eller som har begränsat utrymme för solpaneler skulle kunna producera sin egen el.
Men vi måste också vara ärliga om riskerna och begränsningarna. Ny teknik misslyckas ofta, särskilt när förväntningarna är höga. Även om tekniken fungerar kan den komma för sent eller vara för dyr för att göra verklig skillnad i den tidsskala klimatkrisen kräver.
Det kloka är därför att stödja utvecklingen av geotermisk energi, både genom forskning och genom tidiga kommersiella projekt, samtidigt som vi aggressivt bygger ut de lösningar vi redan vet fungerar. Om den nya geotermiska tekniken levererar på sina löften kan det bli en gamechanger. Om den inte gör det har vi i alla fall inte förlorat tiden med att vänta på den.
Framtiden är, som alltid, osäker. Men djupt under våra fötter väntar en energikälla som kan vara nyckeln till en hållbar framtid, om vi bara kan nå den.