Hvað ef Ísland tæki stökk inn í ofurheita framtíð?

Yfirheitur jarðhiti, enn heitari og orkuríkari en sá sem nú er nýttur í jarðgufuvirkjunum, hefur verið rannsóknarefni um talsvert skeið. Borað hefur verið eftir honum en sigrast þarf á ýmsum áskorunum áður en til hagnýtingar kemur. Það þarf nýsköpun til beisla þessa gífurlegu orku sem er víða á aðgengilegu dýpi hér á eldfjallaeyjunni Íslandi. COMPASS er heiti á nýsköpunarverkefni á þessu sviði. Það er styrkt af Evrópusambandinu og að því koma lykilaðilar á þessu sviði.

Í nýliðinni nýsköpunarviku var einskonar hliðarviðburður haldinn í félagsheimili Orkuveitunnar í sólríkum Elliðaárdal þar sem áherslan var á nýtingu á yfirheitum jarðhita (e. Superhot Geothermal). Orkuveitan, Orka náttúrunnar og GEORG skipulögðu í sameiningu við COMPASS verkefnið stöðufund verkefnisins, sumarskóla og vinnustofu um nýtingu á yfirheitum jarðhita þar sem froðusement og fóðringafrelsari komu við sögu.

Að umræðunni um nýtingu á yfirheitum jarðhita á föstudeginum komu flest þau sem búa að mestu þekkingunni á málefninu og hafa verið í forgrunni á þróun okkar Íslendinga til að nýta þann mikla kraft sem býr í enn heitara bergi en við höfum náð að nýta okkur til þessa. Áhuginn var mikill á umræðunum og mæting í pallborðin og í sal fór fram úr ítrustu vonum. Nýsköpun á ysta jaðri þekkingar leiðir hér saman háskóla, fræðasetur, ráðgjafa, frumkvöðla og orkufyrirtækin á Íslandi ásamt því að nýta tengsl við rannsóknir sem gerast erlendis.

Eiríkur Hjálmarsson leiðir umræður Lilju Magnúsdóttur hjá HS Orku, Heru Grímsdóttur hjá Orkuveitunni, Árna Magnússonar hjá ÍSOR og Bjarna Pálssonar hjá Landsvirkjun.

Pallborð skipað fyrirtækjunum HS Orku, Orkuveitunni, ÍSOR og Landsvirkjun ræddi um leiðir til framtíðarsóknar í yfirheitum jarðhita á Íslandi. Bjarni Pálsson hjá Landsvirkjun fékk fyrstur orðið: „Það að hafa borað tvær holur nú þegar er gríðarlega mikilvægt en í þeim var svipuð aðferðafræði notuð og svipuð vandamál sem lent var í.  Nú er því upplagt að staldra við og breyta til en COMPASS verkefnið er einmitt að ávarpa lykilþætti sem rekist var á.“  Eiríkur Hjálmarsson varpaði umræðunum yfir til Heru Grímsdóttur hjá Orkuveitunni; „Já við höfum verið að lágmarka óvissu áður en ráðist er í að bora þriðju djúpborunarholuna og höfum eflt samstarf innan og utan landsteinanna til að rannsaka betur óvissuþætti. Það er hægt að rannsaka þennan efnivið mikið en á einhverjum tímapunkti kemur að því að bera saman áhættu og ávinning og bora ef svarið er já.“

Lilja Magnúsdóttir hjá HS Orku kom inn á að IDDP-2, annar áfangi íslenska djúpborunarverkefnisins, hafi sannað að ofurhiti sé til staðar en nefnir að það er háð stefnu stjórnvalda hvernig við ætlum að ná markmiðum um orkunýtingu. Orkuverð mun líklega hækka í framtíðinni þar sem verið er almennt að nýta kostnaðarsamari orkuauðlindir en sem stendur er djúpborun dýrt verkefni sem gæti orðið hagkvæmt í náinni framtíð. Árni Magnússon hjá ÍSOR nefnir að djúpborunar verkefnið sé 25 ára gamalt en við vitum enn mjög lítið um gosbeltin og háhitann sem mætti nálgast þar. Rannsóknir hafa verið leiddar af frumkvæði orkufyrirtækjanna en hér gæti fjármagn og athygli frá stjórnvöldum skipt sköpum í að auka þekkingu okkar á auðlindinni.

Öll í pallborðinu voru sammála um að í nýtingu á yfirheitum jarðhita felast mikil tækifæri og að ráðlegt sé fyrir stjórnvöld að tryggja aðgang að sjóðum fyrir djúpnýtingu þar sem þetta er skref sem þarf að taka til að ná að nýta jarðvarma auðlindir Íslands betur. Þá eru mörg lönd að leita leiða til að nýta yfirheitan jarðhita en tækifæri til að vera leiðandi á heimsvísu er enn til staðar.

Amel Barich leiðir umræður Carine Chateney hjá Verkís, Björns Þórs Guðmundssonar hjá KMT, Sigurðar Markússonar hjá GEORG og Orkuveitunni, Yngva Guðmundssonar hjá HS Orku, Sigrúnar Nönnu Karlsdóttur hjá HÍ og Gerosion, Gunnars S Kaldal hjá ÍSOR, Kristins Ingasonar hjá COWI og Maríu S Guðjónsdóttur hjá HR.

Í pallborði skipuðu fulltrúum Verkís, COWI, KMT, Orkuveitunni, GEORG, HS Orku, HÍ, Gerosion, ÍSOR og HR var meðal annars rætt um áskoranirnar tengdar tækniþróuninni fyrir ofurheita nýtingu, hvernig COMPASS styður við framþróunina og hvernig ætti að bæta samvinnu og upplýsingaflæði, ekki síst við almenning. Kristinn Ingason undirstrikaði mikilvægi stjórnlokans á holutoppnum og hönnunar hans til viðbótar við þróunina innan COMPASS. Hann tók fram að þrátt fyrir að lausnir til að nýta yfirhituð jarðlög væru enn í þróun þá ætti að halda áfram borun.

Yngvi Guðmundsson tók undir þetta og talaði um mikilvægi þess að prófa okkur áfram. Það að bora eina holu á 10 árum sé ekki nóg til að tryggja öra þróun. Til þess að laða að fjárfesta þarf að sýna fram á holur sem hafa verið í rekstri í nokkur ár en til að ná því þarf að leggja áherslu á að bora fleiri holur. Slík fjölgun myndi styðja við þróun en Sigurður Markússon bætti við að við þyrftum að búa til aðstæður sem leyfa frekari tilraunir. Björn Þór Guðmundsson talaði um sérstöðuna sem Ísland hefur til að leiða þessa þróun og þörfina á að vinna markvisst að því að vera leiðandi því annars munum við hellast úr lestinni. Gunnar Skúlason Kaldal og Sigrún Nanna Karlsdóttir ræddu mikilvægi þess að læra af fyrri reynslu varðandi holuhönnun. Áskoranirnar eru meðal annars tengdar tæringu og þenslum í fóðringum borholunnar. Það þarf að horfa á þær mismunandi aðstæður sem borhola kemst í kynni við hitun og kælingu og hanna holuna út frá heildinni. „Við verðum að vinna með það sem við höfum.“ sagði Gunnar.

Sigrún talaði um að mikilvægi verkefna og þeirrar þróunar en tók einnig fram að það þarf ekki alltaf að finna upp hjólið.“ Það hefur til að mynda verið mikil framþróun í húðunum (e. claddings) síðustu ár sem væri upplagt að prófa fyrir svona umhverfi. Það er mikill áhugi á ofurheitum nýtingarmöguleikum, sérstaklega í Bandaríkjunum, og við eigum að nýta þann drifkraft.“

Amel Barich færði umræðuna yfir á samstarf, þekkingamiðlun og tengingu við samfélagið. María S. Guðjónsdóttir ræddi þann skort á þekkingu á þessu umhverfi sem við stöndum frammi fyrir. Það væri því mikilvægt að efla samstarf á milli mismunandi geira og minnti á að þótt lokatakmark hafi ekki náðst þá lærum við alltaf eitthvað sem nýtist áfram. Við getum verið í fararbroddi en þurfum að vinna þétt saman með öðrum löndum og deila þekkingu okkar á milli. Sigurður var sammála því að leita til þekkingar sem hefur byggst upp innan annars iðnaðar, eins og olíu og gas iðnaðinum. Almenningur missir fljótt áhuga ef hlutir takast ekki strax og það þarf að vera skýrt að þetta er verkefni til lengri tíma sem styður við aðrar endurnýjanlegar orkulausnir.

Carine Chateney minnti á mikilvægi þess að halda áfram góðum og opnum samskiptum við almenning. Þetta er nauðsynlegt fyrir orkuöryggið í landinu. Jarðhiti hefur bætt lífsgæði á Íslandi og getur haldið áfram að gera það til framtíðar með rétta stuðningnum. Yngvi tók fram að jarðhitageirinn þyrfti að vera ákveðnari til að drífa áfram þessa þróun og María kom með síðustu hugleiðingarnar: „Fyrir 100 árum var sett á fót hitaveita á Íslandi. Þetta var dýrt, áhættusamt og tímafrekt. Hvar værum við í dag ef við hefðum ekki tekið þetta stökk? Hverju viljum við skila af okkur til framtíðar kynslóða?“

Pálmar Sigurðsson hjá Orkuveitunni fer yfir tækifærin sem felast í nýtingu á ofurheitri gufu.

Á viðburðinum var einnig farið yfir tækifærin sem felast í því að ná að nýta ofurheita gufu til rafmagns- og varmaframleiðslu. En Orkuveitan og Orka náttúrunnar sjá fyrir sér að rannsaka möguleikana á að nýta með þessum leiðum enn betur þau jarðvarmasvæði sem verið er að vinna orku úr í dag.

Andri Ísak Þórhallsson hjá HÍ og Orkuveitunni fræðir fundargesti um helstu rannsóknir COMPASS verkefnisins.

Á viðburðinum var einnig kafað dýpra í rannsóknarverkefnið COMPASS sem hefur fengið evrópustyrk frá Horizon Europe sjóðnum til að rannsaka styrkingu djúpvinnslu holna en áskoranir í djúpborunarverkefninu í holunum IDDP-1 og IDDP-2 gáfu tilefni til að rannsaka sement og fóðringar frekar. Til þess er í COMPASS samstarf Orkuveitunnar og Orku náttúrunnar við fjölmörg fyrirtæki og rannsóknarsetur meðal annars í Noregi, Frakklandi, Bretlandi, Hollandi og á Ítalíu. Rannsóknir fara fram á meðal annars froðusementi, húðun fóðringa og „fóðringafrelsara“ ÍSOR ásamt samspili þessa þátta eins nálægt raunaðstæðum í holum og aðstæður á rannsóknarstofum leyfa.

Rannsakendur COMPASS verkefnisins fóru yfir stöðuna á verkefninu.

Fjölbreyttur hópur rannsakenda í COMPASS kom saman á þriðjudeginum til að fara yfir stöðuna á verkefninu. Þá var haldið áfram að skipuleggja rannsóknir sem fara fram í sumar á svæðum Orku náttúrunnar sem og á rannsóknarstofum í Háskóla Íslands, Noregi og Bretlandi. Fyrirtækin sem koma að COMPASS verkefninu eru Orkuveitan, Orka náttúrunnar, GEORG, ÍSOR, TWI, HLC, SINTEF, TVS, COSVIG og CURISTEC.

Myndarlegur hópur nemenda og fyrirlesara í sumarskóla COMPASS.

Í vikunni var einnig sumarskóli COMPASS þar sem fluttir voru fyrirlestrar um rannsóknarefni COMPASS ásamt því að kynna sögu og tilgang rannsókna á nýtingu yfirhitaðrar jarðhitagufu fyrir um 35 áhugasömum nemendum frá hinum ýmsu heimshornum. Sumarskólinn stóð opinn öllum þeim sem um sóttu og voru með grunnþekkingu á umfangsefninu. Þá var farin ferð um Reykjanesið, yfirborðsummerki jarðhita skoðuð og djúpborunarholan IDDP-2 heimsótt í boði HS Orku. Hópurinn var einstaklega sáttur við pizzurnar á Papa’s í Grindavík.

Enska / English

During the Icelandic Innovation Week, a side event was held at Orkuveitan’s community center in the sunny Elliðaárdalur valley, focusing on the utilization of superhot geothermal resources. Orkuveitan, ON Power, and GEORG jointly organized a project status meeting, a summer school, and a workshop on the use of superhot geothermal energy in collaboration with the rest of the COMPASS project consortium.

Most of the leading experts in the field, who have been at the forefront of Iceland’s efforts to harness the immense power found in even hotter rock than we have previously been able to utilize, participated in the discussions on Friday. Interest in the topic was high, and attendance at the panels and in the audience exceeded expectations. Innovation at the cutting edge of knowledge brought together universities, research centers, consultants, entrepreneurs, and energy companies in Iceland, while also leveraging connections to international research.

Eiríkur Hjálmarsson moderated a panel discussion featuring Lilja Magnúsdóttir from HS Orka, Hera Grímsdóttir from Orkuveitan, Árni Magnússon from ÍSOR, and Bjarni Pálsson from Landsvirkjun.

A panel composed of representatives from HS Orka, Orkuveitan, ÍSOR, and Landsvirkjun discussed pathways for advancing the utilization of superhot geothermal resources in Iceland. Bjarni Pálsson from Landsvirkjun spoke first:
"Having already drilled two wells is extremely important, but similar methodologies were used and similar challenges encountered. Now is a good time to pause and change course, and the COMPASS project is addressing key issues that have arisen in the previous wells."

Eiríkur Hjálmarsson then passed the discussion to Hera Grímsdóttir from Orkuveitan:
"Yes, we’ve been working to minimize uncertainty before proceeding with drilling a third deep well, and we’ve strengthened collaboration both domestically and internationally to better investigate the uncertainties. There’s a lot that can be studied, but at some point, it comes down to weighing risk versus reward—and drilling if the answer is yes."

Lilja Magnúsdóttir from HS Orka noted that the IDDP-2 project confirmed the presence of superhot conditions, but emphasized that achieving energy utilization goals depends on government policy. She pointed out that energy prices are likely to rise in the future as more expensive energy resources are tapped, and while deep drilling is currently costly, it could become economically viable in the near future.

Árni Magnússon from ÍSOR added that the deep drilling project is 25 years old, yet we still know very little about the volcanic zones and high-temperature areas that could be accessed. Research has been driven by the initiative of energy companies, but government funding and attention could be crucial in expanding our knowledge of the resource.

All panelists agreed that superhot geothermal energy presents significant opportunities, and that it would be wise for the government to ensure access to funding for deep resource utilization. Many countries are exploring ways to harness superhot geothermal energy, but Iceland still has the opportunity to become a global leader in the field.

Amel Barich moderated a panel discussion featuring Carine Chateney from Verkís, Björn Þór Guðmundsson from KMT, Sigurður Markússon from GEORG and Orkuveitan, Yngvi Guðmundsson from HS Orka, Sigrún Nanna Karlsdóttir from the University of Iceland and Gerosion, Gunnar S. Kaldal from ÍSOR, Kristinn Ingason from COWI, and María S. Guðjónsdóttir from Reykjavik University.

A panel consisting of representatives from Verkís, COWI, KMT, GEORG, HS Orka, the University of Iceland, Gerosion, ÍSOR, and Reykjavik University discussed the challenges related to technological development for superhot geothermal utilization, how the COMPASS project supports progress, and how collaboration and information flow—especially with the public—can be improved.

Kristinn Ingason emphasized the importance of the wellhead valve and its design, in addition to the developments within COMPASS. He noted that although solutions for utilizing superheated geothermal formations are still in development, drilling should continue. Yngvi Guðmundsson agreed, stressing the importance of trial and error. Drilling one well every ten years is not enough to ensure rapid development. To attract investors, it’s necessary to demonstrate wells that have been in operation for several years, which requires a focus on drilling more wells. This increase would support development, and Sigurður Markússon added that we need to create conditions that allow for further experimentation.

Björn Þór Guðmundsson spoke about Iceland’s unique position to lead this development and the need to work systematically toward that goal—otherwise, we risk falling behind. Gunnar Skúlason Kaldal and Sigrún Nanna Karlsdóttir discussed the importance of learning from past experiences in well design. Challenges include corrosion and expansion in well casings. It’s essential to consider the different conditions a well encounters during heating and cooling and to design with the whole system in mind. “We have to work with what we’ve got,” said Gunnar. Sigrún emphasized the importance of ongoing projects and development but also noted that we don’t always need to reinvent the wheel:
"For example, there has been significant progress in cladding technologies in recent years, which would be ideal to test in this environment. There is strong interest in superhot geothermal potential, especially in the United States, and we should harness that momentum."

Amel Barich shifted the discussion toward collaboration, knowledge sharing, and community engagement. María S. Guðjónsdóttir spoke about the lack of knowledge we face in this environment. Strengthening collaboration across sectors is therefore crucial, and she reminded everyone that even if the ultimate goal hasn’t been reached, we always learn something valuable along the way. Iceland can be at the forefront, but we must work closely with other countries and share our knowledge.

Sigurður agreed, noting the value of drawing on expertise from other industries, such as oil and gas. The public can quickly lose interest if results aren’t immediate, so it must be clearly communicated that this is a long-term project that supports other renewable energy solutions. Carine Chateney emphasized the importance of maintaining good and open communication with the public. This development is essential for the country’s energy security. Geothermal energy has improved quality of life in Iceland and can continue to do so in the future with the right support.

Yngvi pointed out that the geothermal sector needs to be more assertive in driving this development forward. María concluded with a powerful reflection:
"A hundred years ago, Iceland established its first district heating system. It was expensive, risky, and time-consuming. Where would we be today if we hadn’t taken that leap? What legacy do we want to leave for future generations?"

Pálmar Sigurðsson from Orkuveitan presented the opportunities associated with harnessing superhot steam for energy production.

The event also highlighted the opportunities associated with harnessing superhot steam for electricity and heat production. Orkuveitan and Orka náttúrunnar envision exploring the potential to utilize existing geothermal areas even more efficiently through these methods. The goal is to enhance the output from geothermal fields already in use by tapping into deeper, hotter resources.

Andri Ísak Þórhallsson from the University of Iceland and Orkuveitan briefed attendees on the main research activities within the COMPASS project.

The event also delved deeper into the COMPASS research project, which has received European funding from the Horizon Europe fund to investigate the reinforcement of deep well infrastructure. Challenges encountered in the deep drilling projects at wells IDDP-1 and IDDP-2 prompted further research into cement and casing technologies.

Through COMPASS, Orkuveitan and ON Power are collaborating with numerous companies and research institutions across Europe—including in Norway, France, the UK, the Netherlands, and Italy. The research focuses on materials such as foamed cement, casing coatings, and ÍSOR’s annular pressure buildup relief solution, as well as the interaction of these components under conditions that closely simulate real well environments, as far as laboratory settings allow.

Researchers involved in the COMPASS project reviewed the current status and progress of the initiative.

A diverse group of researchers involved in the COMPASS project gathered on Tuesday to review the project's current status. Planning continued for the upcoming summer research activities, which will take place at ON Power’s geothermal sites as well as in laboratories at the University of Iceland, in Norway and in the United Kingdom.

The companies and institutions participating in the COMPASS project include Orkuveitan, ON Power, GEORG, ÍSOR, TWI, HLC, SINTEF, TVS, COSVIG, and CURISTEC.

Group of Students and Lecturers at the COMPASS Summer School.

During the week, the COMPASS Summer School also took place, featuring lectures on the project's research topics and introducing the history and purpose of studies on the utilization of superheated geothermal steam. Around 35 enthusiastic students from various parts of the world participated.

The summer school was open to all attendees with a basic understanding of the subject matter. As part of the program, participants toured the Reykjanes Peninsula, observed geothermal surface features, and visited the deep drilling well IDDP-2, hosted by HS Orka. The group was especially pleased with the pizzas at Papa’s in Grindavík.