Borað í bergkvikuna

Krafla er virkt eldstöðvakerfi skammt frá Mývatni og þar stendur ein elsta gufuaflsvirkjun landsins. Kerfið er um eitt hundrað kílómetra langt og tíu kílómetra breitt og eitt mest rannsakaða eldfjallasvæði í heimi. Verkefnið Krafla Magma Testbed (KMT) felst í að bora ofan í bergkvikuna við Kröflu og koma þar fyrir mælitækjum til að öðlast aukna þekkingu á tengslum jarðhita og bergkviku og kanna möguleika á nýtingu þess mikla varma sem í kvikunni felst. Verkefnið er gríðarlega umfangsmikið og fyrsta sinnar tegundar í heiminum.

Auk þess að gera rannsóknir á bergkvikunni stendur til að byggja upp alþjóðlega rannsóknarmiðstöð í jarðhitafræðum með aðstöðu fyrir vísindamenn við Kröflu, fræðslumiðstöð og efla samstarf við skóla og íbúa nærumhverfisins.

Fjallið Krafla og umhverfi þess flokkast sem megineldstöð sem þýðir að þar gjósi reglulega úr kvikuhólfi eða hólfum undir svæðinu. Síðustu gos við Kröflu urðu á árunum 1975 til 1984 en talið er að gosskeið sem enn stendur yfir hafi byrjað fyrir um 3000 árum.

Krafla Magna Testbed

Hjalti Páll Ingólfsson, framkvæmdastjóri GEORG, rannsóknaklasa í jarðhita, sem rekur verkefnisstofu fyrir verkefnið. GEORG er samstarfsvettvangur 24 fyrirtækja og stofnana, bæði innlendra og erlendra.

„Verkefnið er gríðarlega metnaðarfullt og kostnaðarsamt og í dag er gert ráð fyrir að það muni kosta rúmlega 120 milljón dollara þegar allt er talið. Því þurfa margir að koma að verkefninu til að fjármagna það og ein besta samlíking við umfang þess er að það sé svipað og þegar ákveðið var að senda Hubble sjónaukann á sporbaug um jörðu á sínum tíma.“

Hjalti segir að stefnt sé að því að rannsóknarniðurstöður sem fáist vegna verkefnisins verði almennt opnar og því eigi vísindamenn um allan heim að geta notfært sér þær í sínum rannsóknum.

„Eins er stefnt að því að rannsóknarinnviðirnir sem byggðir verða upp í Kröflu verði gerðir aðgengilegir vísindasamfélaginu í gegnum ákveðið umsóknaferli. Þannig verði rannsóknahópum gert kleift að koma hingað norður og nýta innviðina og gera rannsóknir sem samræmast vísindastefnu KMT.“

Einstakar rannsóknir

„Rannsóknirnar sem stefnt er að við Kröflu eru einstakar á heimsvísu,“ segir dr. Freysteinn Sigmundsson, jarðeðlisfræðingur við Háskóla Íslands, „það sem meira er, þá er svæðið eina svæðið í heimi þar sem hægt er að framkvæma þær. Ástæðan fyrir því er að Landsvirkjun boraði ofan í kvikuhólf árið 2009 á rétt tæplega tveggja kílómetra dýpi. Kvikuhólfið var talsvert grynnra undir yfirborðinu en búist hafði verið við og í dag eini jaðar kvikuhólfs í heiminum sem er hægt að staðsetja með mikilli nákvæmni þar sem góðar aðstæður eru til frekari rannsókna. Við stefnum að því að bora tvær rannsóknarholur niður að mörkum jarðhita og bráðinnar bergkviku og koma þar fyrir mælitækjum. Önnur þeirra mun ná niður í efsta lag kvikunnar og meðal annars mæla hitastig þar og upp í rætur jarðhitakerfisins. Búist er við að hitinn sé allt að 900^o á Celsíus og kvikan fljótandi. Í seinni holunni verða gerðar rannsóknir til

að greina betur möguleika á beinni nýtingu varmans sem í kvikunni er og þeim tæknilegu áskorunum sem því fylgja.“

Gamall draumur

Dr. John Eichelberger, prófessor í eldfjallafræði við háskólann í Fairbanks í Alaska, segir að hann hafi lengi dreymt um að bora ofan í bergkvikuna. „Ég gerði tilraun til þess á Havaí fyrir mörgum árum en það mistókst. Aðallega vegna þess hversu erfitt er að staðsetja kvikuna neðan jarðar. Þegar ég frétti að slíkt hefði verið gert og það fyrir tilviljun við Kröflu fór ég strax að skoða málið og sá að aðstæður þar voru einstakar til slíkra rannsókna þar sem vitað var hvar kvika lá og grunnt niður á hana.“

Eichelberger, sem er einn af hugmyndafræðingunum á bak við Krafla Magma Testbed verkefnið, segir að niðurstöðurnar sem úr því munu fást komi til með að breyta kennslubókum framtíðarinnar í jarðfræði.

Lán í óláni

Landsvirkjun hefur nýtingarrétt á jarðhita á Kröflusvæðinu og rekur virkjunina.

Krafla er ein elsta gufuaflsstöð landsins með 60 MW í uppsett afl. Dr. Bjarni Pálsson, forstöðumaður þróunar jarðvarma hjá Landsvirkjun, segir að fyrirtækið styðji verkefnið meðal annars með því að veita KMT aðgang að svæðinu og rannsóknaniðurstöðum sem fyrirtækið hefur öðlast við borun á yfir 40 háhitaborholum á svæðinu undanfarna hálfa öld.

„Við boruðum fyrir tilviljun niður í kviku fyrir nokkrum árum og í stað þess að loka holunni leyfðum við henni að blása og framkvæmdum þær rannsóknir sem hægt var að gera. Í framhaldinu fórum við að skoða mælingar úr eldri holum og niðurstaðan var sú að þetta var líklega ekki í fyrsta sinn sem það hefur gerst. Segja má að það hafi verið lán í óláni að bora í kvikuna því þrátt fyrir að holan eða holurnar hafi ekki nýst vitum við hvar þær eru og mögulegt að í framtíðinni sé hægt að vinna úr þeim mikla og umhverfisvæna orku.“

Bjarni segir að svo það verði mögulegt verði að rannsaka virkjunarmöguleikana vel og að ef allt gengur upp megi gera ráð fyrir að holur sem boraðar verða í jarðlög nærri kvikuinnskoti muni geta skilað allt að tíu sinnum meiri orku en þær holur sem virkjaðar eru í dag.

Nærumhverfið

Vordís Eiríksdóttir, jarðeðlisfræðingur og forstöðumaður jarðvarmareksturs hjá Landsvirkjun, segir að ekki sé nóg með að rannsóknirnar sem á að gera séu spennandi heldur sé ekki síður áhugavert að taka þátt í þeim verkefnum sem tengjast nærumhverfinu og sveitunum í kring.

„Hér gætu skapast tækifæri til að setja upp fræðslumiðstöð í jarðfræði og rannsóknamiðstöð í jarðhita- og eldgosafræði. Samhliða því er hugmyndin að vinna með skólum á svæðinu og gefa börnum tækifæri á að koma og kynnast jarðfræði og þeirri starfsemi sem hér fer fram. Á sama tíma vonumst við til að almennur áhugi á Kröflusvæðinu aukist og að hingað sæki fleiri ferðamenn og að það hafi jákvæð áhrif á atvinnuuppbyggingu í sveitinni.“