Geotermisk energi (ENP130)

Dette emnet tilbyr en dyptgående utforskning av geotermisk energi, som dekker de vitenskapelige prinsippene, teknologiske fremskritt og praktiske anvendelser av både grunne og dype geotermiske systemer. Studentene skal få en grundig forståelse av geotermisk ressursvurdering, utvinningsteknologier og integrering av geotermisk energi i energiinfrastrukturen. Læreplanen legger vekt på bærekraftig praksis, miljøhensyn og de økonomiske aspektene ved geotermisk energiutnyttelse.

Dette emnet gir studentene med petroleumsspesialisering en mulighet til å koble sine kunnskaper innen boring og brønnkonstruksjon til geotermisk energiapplikasjoner. Tilgang til UiS som gir campus geotermisk oppvarming og kjøling, gir studentene muligheten til å jobbe med et virkelig system, dataanalyse og praktiske designhensyn.

NB! Dette er et valgemne og dersom det er færre enn 10 studenter oppmeldt pr. 20. august, kan dette medføre at emnet ikke tilbys.

Emnet dekker følgende hovedområder:

Grunnleggende om geotermisk energi

• Jordens varmestrøm.
• Varmeoverføringsmekanismer i undergrunnen: ledning, konveksjon og adveksjon.
• Geologiske og hydrogeologiske prinsipper som påvirker geotermisk energipotensial.
• Grunne vs. dype geotermiske systemer.

Grunne geotermiske systemer

• Lukket sløyfesystemer: Borehullsvarmevekslere (BHE), horisontale kollektorer
• Åpen sløyfesystemer: Brønnsystemer og direkte grunnvannsutnyttelse.
• Geotermisk energilagring i akviferer Thermal Energy Storage (ATES) og Borehole Thermal Energy Storage (BTES)

Deep geotermiske energisystemer

• Høyentalpi geotermiske reservoarer og deres rolle i elektrisitetsproduksjon.
• Forbedrede geotermiske systemer (EGS): Hydraulisk oppsprekking og dyp varmeutvinning.
• Boreteknologier og brønnkomplettering for dype geotermiske prosjekter.
• Kasusstudier og globale applikasjoner.

Geotermisk leting og ressursvurdering

• Geologiske, geofysiske og hydrogeologiske stedsundersøkelser.
• Termiske responstester (TRT) og jordledningsevnetesting.
• Modellering av grunne og dype geotermiske applikasjoner.

Design og prosjektering av geotermiske systemer

• Borehullsvarmevekslerdesign: Dybde, avstand og konfigurasjon.
• Varmeoverføringsvæsker: Egenskaper, utvalgskriterier og miljøpåvirkning.
• Geotekniske hensyn for grunne geotermiske systemer.

Miljø- og risikovurdering innen geotermisk energi

• Grunnvannsvern og forskrifter.
• Hydrokjemiske interaksjoner og effekt på geotermisk ytelse.
• Indusert seismisitet og landsynkning.

Gjennom emnet vil studentene analysere case-studier og praktiske eksempler for å utdype deres forståelse av hvordan geotermiske ressurser kan bidra til den globale energien. Python -programmering vil lette analysen. Emnet er designet for å utstyre studentene med en robust forståelse av geotermiske energisystemer, og forberede dem på karrierer innen energisektoren, miljøteknikk og energipolitikk.

Kunnskap

Ved fullført emne vil studenten kunne:

• bruke ingeniørmetoder for å utforske, vurdere og utvikle geotermiske ressurser.
• vurdere miljørisiko knyttet til geotermiske energiprosjekter, inkludert indusert seismisitet og grunnvannsforurensning.
• bruke teoretisk kunnskap på saker i den virkelige verden, og evaluer suksessen og begrensningene til geotermiske prosjekter på tvers av ulike geologiske omgivelser.
• arbeide effektivt i tverrfaglige team for å designe og foreslå løsninger for leting, utvinning og utnyttelse av geotermiske ressurser.
• formidle geotermiske konsepter og funn til både spesialister og ikke-spesialister.

Ferdigheter

Ved fullført emne vil studenten ha følgende ferdigheter:

• Evne til å anvende tekniske prinsipper for geotermisk ressursvurdering og forvaltning.
• Modellerings- og simuleringsferdigheter for å forutsi geotermisk reservoaradferd og optimalisere produksjonen.
• Kompetanse for vurdering av miljørisiko knyttet til geotermisk utnyttelse.
• Evne til å designe og administrere geotermiske prosjekter, inkludert leting, boring, kraftproduksjon og varmedistribusjon.
• Muntlig og skriftlig kommunikasjonsevne for geotermiske prosjekter.
• Analytiske ferdigheter for å evaluere gjennomførbarheten og effekten av geotermiske prosjekter

Det vil være 2 timer med forelesning og 2 timer med øving per uke.

Praktisk Python-programmering vil bli brukt gjennom hele emnet, for å illustrere konsepter og lette dataanalyse og modellering.