Energi
Grindavíkur vulkan har gjort utbrott – Hur kan så kraftfulla geografiska fenomen utnyttjas?
Lägg till Securities.io bland dina föredragna källor på Google
Den 18 december upplevde Islands Reykjaneshalvö ännu ett vulkanutbrott, det fjärde på tre år. Denna vulkan bröt ut i landets mest befolkade region, med lavafontäner som sköt upp i luften och glöden synlig i mils avstånd i huvudstadens centrum, Reykjavik. Den låg också inte långt från Svartsengi kraftverk och staden Grindavík, som evakuerades förra månaden på grund av ökad seismisk aktivitet.
Landets senaste utbrott i dess vulkaniska saga präglades av flera intensiva jordbävningar och skakningar som förebud. Sedan, bara två timmar senare, bröt vulkanen ut och släppte lava med en hastighet tio gånger högre per sekund jämfört med någon av de tidigare tre vid deras toppar. Händelsen ledde till att sprickan sträckte sig till 2,5 mil på bara några minuter.
Den sydvästra landremsan har varit vilande i tusentals år, men på senare tid har en ökning i aktivitet registrerats i området.
“Beträffande de senaste tre åren på Reykjaneshalvön är det ganska häpnadsväckande.”
– Tom Winder, vulkans seismolog vid Islands universitet, kommenterade i en intervju.
De föregående tre utbrotten inträffade 2021, 2022 och sedan igen i sommar. Den sista händelsen med så snabb succession av utbrott var i början av 1200-talet, vilket förklarar den ökade uppmärksamheten dessa senaste händelser får. Noterbart är att alla fyra dessa senaste utbrott har varit av spricktyp, kännetecknade av lava som bryter fram genom nya sprickor i jordens skorpa på oförutsägbara platser.
Det senaste utbrottet väckte internationell uppmärksamhet, särskilt på grund av risken för ett nytt askmoln som kan störa flygresor, likt Eyjafjallajökull-utbrottet 2010. Den händelsen var relativt liten och icke-dödlig. Denna gång ansågs dock betydande askproduktion vara mycket osannolik, eftersom magma inte injicerades under ett isfält.
Intressant nog minskade utbrottets intensitet redan en dag efter starten. Inledningsvis verkade det kortvarigt, men experter antyder att det kan fortsätta släppa lava i en jämn, om än måttlig, takt under kommande månader.
Faktiskt är Irland bekant med vulkanisk aktivitet, med cirka 130 vulkaner. Detta beror på att Island ligger på gränsen mellan den eurasiska och den nordamerikanska tektoniska plattan, separerade av en mittoceanrygg som sprutar magma. Medan vulkanutbrott på Island inträffar ungefär var fjärde till femte år, har deras tidpunkt varit oförutsägbar. Vissa forskare tror också att Katla, landets mest berömda vulkan med fem utbrott sedan 1721, kan snart brista, eftersom den förblir opåverkad av den senaste seismiska aktiviteten.
Att utnyttja vulkaner till vår fördel
Så, som vi såg, är Island en av de mest vulkaniskt aktiva regionerna på vår planet. Men vad exakt är vulkaner? De är öppningar där lava, små stenar och ånga bryter ut på jordens yta. De kan finnas både på land och i havet när material, som kan vara aska, flytande sten eller gaser, som är betydligt varmare än omgivningen, bryts ut.
Enligt NASA sker uppstigningen av flytande sten eller magma när tektoniska plattor rör sig bort från varandra eller mot varandra. Ett annat sätt detta sker på är när magma stiger upp vid hotspotar. Vulkanens typ beror samtidigt på magmans viskositet, dess sammansättning, mängden gas i den och hur den når ytan.
Dessa geologiska arkitekter utgör faktiskt över 80 % av jordens yta. Ungefär 1 500 vulkaner anses potentiellt aktiva, varav mer än 10 % ligger inom USA:s gränser.
Vulkanutbrott medför många faror, inklusive att utplåna befolkningar och begrava städer. Men inte all vulkanisk aktivitet är skadlig. Vulkaner är ansvariga för att skapa bördig jord för jordbruk och många mineralresurser såsom guld, silver, nickel, koppar och bly. Men det är inte allt, så låt oss utforska några framstående och extremt fördelaktiga användningsområden för vulkanisk aktivitet.
Geotermisk energiproduktion
Den stora tillgängligheten av vulkaner gör dem till en utmärkt källa för grön energi. För att utnyttja geotermisk energi från vulkaner installeras system som samlar upp vulkanisk värme under jord och transporterar den genom rör för att värma eller kyla ett område.
Ett annat sätt är att borra ner i jorden nära områden med hög värme för att leda vatten genom dessa områden och skapa ånga, som driver turbiner och producerar elektricitet. Denna förnybara energi som skapas genom att använda värmen från jordens skorpa erbjuder fördelarna med hög kapacitet, pålitlighet och hållbarhet.
Många länder, som Nya Zeeland, Filippinerna, Costa Rica och Island, samt delstater som Kalifornien, Hawaii och Utah i USA, använder geotermisk energi hämtad från vulkanisk aktivitet för generell elproduktion.
I Kenya står geotermisk kraft för 51 % av landets energiförsörjning. Samtidigt använder El Salvador denna energikälla för specifika tillämpningar som Bitcoin-gruvdrift.
Kommersiellt erbjuder företag som Ormat Technologies (ORA ) rena, pålitliga lösningar från geotermisk kraft. År 2021 säkrade de ett Engineering, Procurement, and Construction (EPC)-kontrakt för ett 30 MW geotermiskt kraftverksprojekt i Alaska nära Makushin-vulkanens projektplats. Dessutom har Volcano Energy och Luxor Technology Corporation lanserat El Salvadors första Bitcoin-gruvpool som drivs av förnybar geotermisk energi.
Jordbruk
Vulkaniska miljöer kan faktiskt vara ganska bra platser för jordbruk. Dessa jordar, bildade i vulkanisk aska eller andra explosiva utbrottsmaterial, kallas Andisoler och är extremt bördiga eftersom dessa avlagringar är rika på mineraler och näringsämnen som magnesium och kalium.
Så, när vulkaner bryter ut och stenar och aska sprids överallt, frigörs dessa element, vilket förändrar jordens sammansättning och skapar extremt bördiga jordar. Detta leder till höga skördar och lönsamhet för gårdar samt mångsidiga jordbruksaktiviteter. Därför används krossad vulkanisk sten för att förbättra jordhälsan genom en metod som kallas förbättrad bergvädersnedbrytning.
Enligt en studie publicerad i AGU:s tidskrift Earth’s Future kan införlivandet av krossad vulkanisk sten i fält spela en avgörande roll för att hjälpa planeten att nå det koldioxidborttagningsmål som Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) har satt och är särskilt lovande i varma, fuktiga tropiker.
Turism och rekreation
Vulkanområden är ofta betydande turistattraktioner, med populära aktiviteter som vandring, bad i varma källor, natursköna vyer, studier av geologiskt arv och observation av geologiska formationer. Detta kan vara en betydande inkomstkälla för lokalsamhällen och hjälpa till att stärka ländernas ekonomier. Några av de bästa destinationerna för dem som vill komma nära några av världens största vulkaner inkluderar Fagradalsfjall, Island, Cumbre Vieja, Spanien, Etna, Italien, Sakurajima, Japan och Popocatépetl, Mexiko.
De unika landskapen som skapats av vulkanisk aktivitet lockar besökare från hela världen. Till exempel den vilande vulkanen Mt Fuji i Japan eller den utdöda vulkanen i Edinburgh. Turister måste dock vara medvetna om potentiella hälsorisker i sådana miljöer, inklusive lavaströmmar, aska, jordskred, lerslam och vulkaniska gaser.
På senare tid har den lokala researrangören Icelandia sett sina bokningsnummer skjuta i höjden med sina vulkanturer.I en intervju delade företaget att för några år sedan, med det första utbrottet i Litli-Hrútur-riftszonen, började de erbjuda pendeltjänst och sedan övergick till sightseeingturer som besökte lavafälten.
“Det är som ur en saga. Responsen har varit galen. Recensionerna är fantastiska. När de ser vulkanen, gråter vissa, andra är i total chock.”
– Icelandia kontohanterare Svala Magnúsdóttir om vulkanupplevelsen.
Vetenskaplig forskning
Vulkaner erbjuder värdefulla forskningsmöjligheter för forskare genom att ge unika insikter i geologiska processer, förutsägelse av naturkatastrofer och jordens inre och vetenskap. Forskare studerar vulkaniska material, seismisk aktivitet och jordens bildningsprocesser, vilket ger värdefulla utbildningsresurser för både studenter och forskare.
NASA:s VERITAS-vetenskapsteam är ett sådant exempel som studerar vulkaniska Island för att använda det som en ersättning för en annan planet, Venus — som är mindre än jorden men har förkrossande atmosfärstryck, moln bestående av svavelsyra och brännande hög yttemperatur för att få fler insikter om den. Forskare utvecklar också specialiserad utrustning som en lågspännings SO2‑kamera (svaveldioxid) för att övervaka utsläpp från vulkaner.
Organisationer som United States Geological Survey (USGS) övervakar och bedriver forskning om vulkaner i USA. Samtidigt fokuserar Hawaiian Volcano Observatory (HVO), som är en del av USGS, på vulkanisk aktivitet i Hawaii, särskilt på Stora ön.
Andra organisationer inkluderar Italiens National Institute for Geophysics and Volcanology Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) i Frankrike och Japan Meteorological Agency (JMA), som bedriver forskning om vulkanisk aktivitet i Japan.
Mineralutvinning
Vulkanområden är rika på värdefulla mineraler, malmer och metaller som svavel, guld, silver och koppar. Till exempel är aktiva vulkaner som Mount Etna i Italien kända för att släppa ut cirka 20 ton koppar och 10 kg guld per dag i vulkaniska gaser. Även om metallutvinning kanske inte är möjlig från vulkanisk gas, kan den brytas från varma magmatiska brunnar som ligger under vilande vulkaner. Utvinning av dessa resurser stärker också den lokala ekonomin och ger arbetstillfällen.
I september avslöjade en analys att en dramatisk mängd litiummetall — så mycket som 20 till 40 miljoner ton — finns i en vulkanisk krater längs Nevada‑Oregon-gränsen. Eftersom USA till stor del är beroende av litiumimport, som används för uppladdningsbara batterier i elbilar, är detta av stor betydelse för landet.
Samtidigt utvecklade ett team av geologer vid University of Leicester för ett par månader sedan en teknik som använder vätskesaturation för att förutsäga om ett vulkanområde potentiellt är en bra plats för framtida kopparbrytning, en kritisk metall för den gröna energitransitionen.
Freeport‑McMoRan, Barrick Gold Corporation (ABX.TO ), Newmont Corporation (NEM ) och Anglo‑American är några globala gruvföretag som verkar i olika geologiska miljöer, inklusive områden med vulkanisk aktivitet.
Terapeutiska användningar
Även om vulkanutbrott kan ha farliga effekter på människor som bor nära dem, erbjuder de också medicinska fördelar. Vissa varma källor och lerbad nära vulkaner anses ha terapeutiska egenskaper och används för hälsobehandlingar.
De helande egenskaperna hos vulkaniska varma källor har blivit en del av spa‑ och wellness‑turism, vilket lockar människor som söker avkoppling och hälsofördelar.
Några välkända platser som erbjuder dessa tjänster inkluderar Blue Lagoon på Island, The Springs Resort and Spa i Costa Rica, Pamukkale i Turkiet, Rotorua i Nya Zeeland, Beitou Hot Springs i Taiwan, Calistoga i Kalifornien, USA, och Hakone i Japan.
Förutom att ha terapeutiska egenskaper används vulkanisk lermassage som medicinsk behandling för reumatism, och material som vulkanisk aska används också som naturliga hudvårdsprodukter.
Den aska som bildas av vulkanutbrott innehåller många mineraler och andra kemikalier såsom kisel, svavel, kalium, natrium, kalcium och magnesium, vilka är bra för huden när det gäller exfoliering, avgiftning, absorption av överskott av olja, bättre cirkulation och lugnande av irriterad hud. Dessa mineraler och andra spårämnen närar dessutom huden, förbättrar hudcellernas förnyelse och bidrar till ett livfullt och yngre utseende.
Byggmaterial
Många vulkaniska material används ofta i byggnation, särskilt vid produktion av lätta betongblock. Detta inkluderar basalt, som är en vulkanisk sten som är hållbar och ofta används som krossad sten i byggandet av asfalt och betong.
Samtidigt används pimpsten, en lätt och porös vulkanisk sten, som slipmedel. Vulkanisk aska är ett annat material som används för att producera pozzolancement. Sedan finns tuff, en typ av sten som också används som byggmaterial. Dessa material är naturliga och erbjuder miljövänliga alternativ för byggmaterial.
Enligt forskare var nyckeln till antika romarnas betongs förmåga att hålla i årtusenden vulkanisk aska från området Pozzuoli vid Neapelbukten.
Enligt forskning kan vulkaniska material, när de används som tillsatser, förbättra betongpasta, murbruk och betongs motstånd mot frysning och upptining. Om vi tittar på ett verkligt exempel, använder ett indonesiskt företag som heter Rebricks vulkanisk aska och blandar den med bergstenar, plastavfall och cement för att tillverka en tegelsten som inte innehåller sand som vanliga.
Koldioxidinfångning och lagring
Koldioxidinfångning och lagring fokuserar på att minska koldioxidutsläpp. Detta innebär att fånga CO2-utsläpp vid deras källa, transportera dem till en lagringsplats och slutligen lagra dem under jord för att förhindra deras utsläpp i atmosfären, med målet att motverka klimatförändringar. Tidigare i år undersökte forskare jordens mest extrema, CO2-rika miljöer för att hitta vulkaniska mikrober med potential att revolutionera koldioxidinfångningsteknik.
Forskning pågår kring användning av basaltbergformationer, som är vanliga i vulkaniska områden, för koldioxidinfångning och lagring.
Nyliga studier antyder att applicering av basaltdamm på jordbruksmarker kan effektivt fånga atmosfärisk koldioxid i stor skala.
Intressant nog fann en tidigare studie i år att en utdöd vulkan utanför Portugals kust kan lagra cirka 1,2–8,6 gigaton CO2, vilket motsvarar ungefär 24–125 år av landets industriella utsläpp. Med detta erkännande visar regeringar intresse och investerar resurser. Till exempel beviljade den brittiska regeringen skotska jordvetenskapsmän en miljon pund i bidrag för att utveckla innovativa metoder för att kvantifiera CO2-lagring i vulkanisk sten.
Rymdforskning
Inte bara övervakas vulkaner från rymden, utan vulkaniska landskap på jorden används för att simulera och studera förhållanden på andra planeter, vilket underlättar rymdforskning och utforskning, med inneboende faror och kostnader.
Professorer vid Idaho State University studerar vulkaner i den östra Snake River Plain-regionen. Enligt forskarna har dessa vulkaner “samma lavatyp och utbrottsstil som vulkaner på månen och Mars”, och de förväntar sig att deras forskningsmetoder kommer att användas av astronauter på framtida uppdrag för att studera samma förändringskrafter på månen och bortom.
Tidigare i år fann forskare också en planet kallad LP 791-18d, som sannolikt är täckt av vulkaner och förväntas ge insikter i hur vulkaner formar planetära miljöer över tid.
Avslutande tankar
Vulkaner är sprickor i jordens skorpa. De är kända för sin destruktiva kraft då de kan utplåna människor och orsaka hälsoproblem som infektionssjukdomar, andningssjukdomar, brännskador, fall och olyckor. Men som vi såg har vulkanutbrott också en annan sida.
Den vulkaniska aktiviteten erbjuder fördelarna med bördig jord, bildandet av nya öar, tillgången till ädelstenar, mineraler och byggmaterial, skapandet av varma källor, produktionen av geotermisk energi och den periodiska avkylningen av planeten. Detta innebär att vulkaner måste studeras ingående och deras kraft utnyttjas på rätt sätt, eftersom de kan vara extremt fördelaktiga för mänskligheten.
