Geolämmön pilotti etenee Espoon Otaniemessä
Yksi haasteellisimmista vaiheista St1:n geolämpöprojektissa eli vesistimulointi kilometrien syvyydessä on saatu päätökseen suunnitelman mukaan. Stimuloinnin avulla avattiin sulkeutuneita kalliorakoja ja selvitettiin veden virtausta pumppaamalla valmiina olevaan 6,4 km syvään kaivoon vettä erittäin hallitusti jaksoissa siten, että pumppauksen aiheuttamat mikrojäristykset kallioperässä pysyivät koko ajan viranomaisten määrittelemien raja-arvojen puitteissa. Seuraavaksi alkaa 5 – 7 kuukautta kestävä tulosten analyysivaihe, jolloin kehitetään myös kustannustehokkaampaa poraustekniikkaa. Analyysivaihe ratkaisee projektin jatkon. Otaniemeen suunniteltu geolämpölaitos voisi kattaa jopa 10 % Espoon kaukolämmön tarpeesta päästöttömällä energialla.
”Stimulointitesti osoitti, että Suomen kovaan graniittiseen kallioon voidaan pumpata vettä ja se saadaan virtaamaan kallion sisällä. Valitsemamme hallittu stimulointitekniikka ja sopivien rakovyöhykkeiden paikannus osoittautuivat toimiviksi ja kallioperä käyttäytyi odotustemme mukaisesti”, summaa St1 Deep Heatin tuotantojohtaja Tero Saarno.
Päästöttömän geolämmöntuotannon edellytys on, että vesi saadaan virtaamaan kahden syvälämpökaivon välillä. Mikrojäristysten aikaansaaminen vesistimuloinnilla syvällä kallioperässä veden virtauksen selvittämiseksi on siksi keskeinen osa geolämpölaitoksen rakentamista. Samalla voidaan tarkasti määrittää porausreitti toisen lämpökaivon loppuosalle, jotta syötetty vesi saadaan ylös.
Hallittua stimulointia viranomaisten valvonnassa – lähialueilla äänihavaintoja
Stimulointivaiheen aikana St1:n asiantuntijat pumppasivat vettä 6,4 km syvään kaivoon ja seurasivat prosessia pääkaupunkiseudun kallioperään asennetuilla geofoneilla. Lisäksi Helsingin yliopiston Seismologian instituutti seurasi stimulointia omilla laitteistoillaan. Korkein vesistimulaatiotestivaiheen aikainen mikrojäristys oli suuruudeltaan 1,9 magnitudia. Viranomaiset määrittelivät mikrojäristyksille etukäteen raja-arvot, jotka olivat huomattavasti alhaisemmat kuin käytetyt rajat esimerkiksi räjäytystöille. Näiden raja-arvojen sisällä stimulointi suoritettiin hallitusti ja turvallisesti, aiheuttamatta vaaraa ihmisille tai vaurioita rakenteille.
”Työmaa sijaitsee pääkaupunkiseudulla lähellä asutusta ja infrastruktuureja, joten magnitudirajat määriteltiin niin alhaisiksi, että häiritsevät vaikutukset pysyisivät todennäköisesti pieninä.
Työmaalla seurattiin stimuloinnin vaikutuksia tarkasti ja reagoitiin nopeasti tarvittaessa”, kertoo seismologi Tommi Vuorinen Seismologian instituutista.
Tero Saarnon mukaan ainoa yllätys stimulointivaiheessa oli voimakkaampien mikrojäristysten aiheuttama meluhaitta, jonka kulkua kalliossa oli mahdotonta ennakoida. Tällaiset mikrojäristykset kallioperässä olivat stimuloinnin aikana kuultavissa maan pinnalla jyrähdyksinä tai pamauksina ja isoimmat tapaukset ovat voineet tuntua tärinänä rakenteissa tietyillä alueilla.
”Kuulen ensimmäistä kertaa näin voimakkaita ääniä näin pienistä mikrotapahtumista, vaikka olen asunut ja työskennellyt suurimman osan elämästäni erittäin aktiivisilla maanjäristysalueilla, kuten Kaliforniassa, Havaijilla, Uudessa-Seelannissa ja Turkissa. On erittäin poikkeuksellista, että nämä äänet ovat edes kuultavissa, sillä normaalisti maan sedimenttikerrokset vaimentavat ne. Nyt tallennettu ainutlaatuinen data avaakin aivan uuden tutkimusalueen, jossa voidaan selvittää syitä ääniin, kuten mahdollisesti läheiset merenlahdet ja suomalaisen peruskallion ainutlaatuisuus,” sanoo projektin asiantuntijatiimin jäsen Peter E. Malin, seismisen seurannan yritys ASIR:n tutkimusjohtaja ja Saksan Potsdamin geotieteellisen tutkimuskeskuksen seismologian professori.
”Olemme saaneet lähiseudun asukkailta hankkeen kannalta arvokkaita ilmoituksia äänihavainnoista”, Saarno kiittelee. Stimuloinnin puolivälissä ryhdyttiinkin tekemään myös akustisia mittauksia Laajalahden seudulla ja Munkkiniemessä. Mittauslaitteet asennettiin saamiemme havaintojen vuoksi mm. munkkiniemeläisen talon kellariin ja katolle sekä Pikku Huopalahden savikerrostumiin. Kansainvälisesti tunnettu erikoismittausten asiantuntija Kalliotekniikka Consulting Engineers Oy vastasi stimuloinnin maanpäällisestä melu- ja tärinämittauksista. ”Mitatut tärinätasot maan pinnalla olivat todella pieniä: vain 1/100 tasosta, jota esiintyy louhintatyön yhteydessä ja kaukana todellisesta tasosta, jossa voisi aiheutua vaurioita rakennuksille. Myös melumittauksissa oltiin koko projektin ajan selvästi alle Sosiaali- ja terveysministeriön ohjearvojen”, kertoo Kalliotekniikan tekninen päällikkö Vesa Holmström.
Valmis geolämpölaitos ei aiheuta mikrojäristyksiä eikä ääniä.
Kansainvälisesti kiinnostava projekti
Stimulointivaiheen aikana St1 Deep Heatin työmaalla Otaniemessä on työskennellyt 25 asiantuntijan tiimi vuorokauden ympäri vuoroissa. Projektissa hyödynnetään parasta kansainvälistä geolämpöalan osaamista ja kokemusta aikaisemmista projekteista.
”Tämä on ensimmäinen kerta, kun geolämmön hyödyntäminen näyttää tämäntyyppisissä syvissä kallio-olosuhteissa lupaavalta ja taloudellisesti kannattavalta. Onnistuessaan projekti merkitsee suurta mahdollisuutta kestävälle lämmöntuotannolle. Lisäksi on harvinaista, että yksityinen yritys ottaa tällaisen taloudellisen riskin ja lähtee ratkomaan järjestelmällisesti ja määrätietoisesti kovan kallioperän aiheuttamia haasteita – moderni esimerkki suomalaisesta sisusta. Suomalaista pilottiprojektia myös seurataan mielenkiinnolla eri puolilla maailmaa. Jos hanke onnistuu Otaniemessä, se monistetaan myös muualla”, asiantuntijatiimin jäsen Peter E. Malin sanoo.
Lisätietoja:
St1 Deep Heat Oy, tuotantojohtaja Tero Saarno, puh. 050 373 1923, tero.saarno@st1.fi
Projektin verkkosivu: www.st1.fi/geolampo
St1 Nordic Oy on pohjoismainen energiakonserni, jonka visiona on olla CO2-hyvän energian valmistaja ja myyjä. Konserni tutkii ja kehittää taloudellisesti kannattavia ja ympäristön kannalta kestäviä energiaratkaisuja. St1 keskittyy polttonesteiden markkinointiin, öljynjalostukseen sekä uusiutuvan energian ratkaisuihin, kuten jätepohjaisiin edistyneisiin etanolipolttonesteisiin ja teolliseen tuulivoimaan. Konsernilla on kaikkiaan 1400 St1- ja Shell-huoltoasemaa Suomessa, Ruotsissa ja Norjassa. St1:n pääkonttori on Helsingissä ja sen palveluksessa on yli 750 henkilöä. www.st1.eu