Örlög loftborins brennisteinsvetnis í nágrenni tveggja jarðvarmavirkjana | Near Field Fate of Atmospheric Hydrogen Sulfide from two Geothermal Power Plants.

Þekking á dreifingu efna í andrúmsloftinu og samspili þeirra við umhverfið er grundvallaratriði við mat á umhverfisáhrifum þeirra. Þetta felur í sér greiningu á þeim umhverfisþáttum sem hafa áhrif á styrk efnanna í andrúmsloftinu, dreifingu þeirra og eyðingu, til að geta metið hvort þörf sé á mótvægisaðgerðum. Þegar jarðhitasvæði eru virkjuð eykst yfirleitt losun brennisteinsvetnis (H2S). Gasið er eitrað í miklum styrk (getur verið banvænt við 700,000 µg/m3) en lykt þess getur valdið óþægindum við lágan styrk. Innan við 30 km frá höfuðborg Íslands, Reykjavík eru tvær jarðvarmavirkjanir þ.e. Nesjavalla- og Hellisheiðarvirkjun. Orkuframleiðsla á þessu svæði hefur aukist á síðastliðnum árum og hafa kvartanir vegna lyktar óþæginda aukist síðan Hellisheiðarvirkjun tók til starfa árið 2006. Árið 2010 setti Umhverfisráðuneytið reglugerð um styrk brennisteinsvetnis í andrúmslofti, heilsuverndarmörk voru sett fyrir 24-stunda hlaupandi meðaltal, 50 µg/m3. Markmið þessarar rannsóknar var að meta dreifingu og heildar örlög brennisteinsvetnis allt að 35 km frá virkjununum. Niðurstöðurnar sýndu að H2S styrkur eykst með stöðugra lofti, hægari vindi (1,5 - 4 m/s) og lækkandi hitastigi (< 3 °C). Mælingar sýndu að strókar brennisteinsvetnis fylgja landslagi í fjalllendi og endurtekin mynstur sáust í dreifingu þeirra. Strókarnir voru grennri yfir sléttara landslagi s.s. yfir stöðuvatni. Sýnt var fram á áhrif staðbundins breytileika í vindi þegar strókarnir tveir sköruðust og þegar strókar mældust beygja af upphaflegri leið yfir fjallendi. Stærsti svelgur H2S á svæðinu var oxun með OH radikal, næst stærstur var upptaka í Þingvallavatni. Útskolun með úrkomu reyndist vera minnsti svelgurinn þar sem H2S er óhvarfgjarnt við lágt pH eins og í úrkomu. Þó að áætluð eyðing H2S hafi verið verið nokkur hundruð tonn á ári er það óverulegt magn í samanburði við heildarlosun frá virkjununum.

Knowledge of the distribution of chemicals in the atmosphere and their interaction with the environment is fundamental in assessing their environmental impact. This includes analysis of environmental factors that influence the atmospheric concentration of chemicals, their distribution and depletion, in order to be able to assess the need for mitigating their emission. Hydrogen sulfide (H2S) gas emission to the atmosphere usually increases following the development of a geothermal area. The gas is toxic in very high concentrations (above 700,000 µg/m3 can be fatal) but can become an odor nuisance at low concentrations. Two geothermal power plants, the Nesjavellir and Hellisheidi Power Plants, are within 30 km from the city of Reykjavik in southwest Iceland. Geothermal power production has been expanding in the area and odor complaints have increased after the Hellisheidi Power Plant started production in 2006. In 2010 a health limit was set in Iceland by the Ministry for the Environment and Natural Resources at 50 µg/m3 for a running 24-hour average. The aim of this research was to evaluate the near field distribution and the fate of H2S from the two power plants. The results showed that H2S concentration increases in more stable air, lower wind speeds (1.5-4 m/s) and lower temperatures (<3°C). Plumes of H2S were observed to be guided in mountainous terrain and exhibited self-similarity, indicating repeated plume patterns. Plumes were narrower over smoother terrain, such as a lake. Spatial variability in the wind field was observed when the two plumes converged and when the plume path shifted considerably over a mountain ridge. Oxidation by the OH radical was identified to be the largest near field sink of H2S, followed by uptake in Lake Thingvallavatn. Washout in precipitation was found to be the smallest sink as H2S is unreactive in the low pH of precipitation in the area. Although the H2S was estimated to be depleted by a few hundred tons per year in the study area the sinks are insignificant compared to the emissions from the power plants.

Orkurannsóknarsjóður Landsvirkjunar Orkuveita Reykjavíkur Íslenskar Orkurannsóknir (ISOR)