St1:n geoterminen pilottihanke etenee stimulointivaiheeseen

Espoon Otaniemessä toteutettavassa hankkeessa tavoitteena on hyödyntää kallioperän lämpöä kaukolämmöntuotannossa.

Hankkeessa porataan kaksi reikää kilometrien syvyyksiin. Toisesta reiästä syötetään alas vettä, ja veden kuumennuttua kallion sisällä se nousee toisesta reiästä ylös. Kuumentuneen veden sisältämä lämpö syötetään lämpölaitoksella kaukolämpöverkkoon. Stimulointivaiheessa tutkitaan reikään pumpattavan veden virtausta kallion rakojen sisällä runsaan 6 kilometrin syvyydessä.

St1 aloitti pilottilämpölaitoksen reikien poraukset Otaniemessä keväällä 2016. Aluksi porauksessa käytettiin ilmavasarateknologiaa, jolla päästiin 4,5 kilometrin syvyyteen. Tämän jälkeen ensimmäisen reiän porausta suomalaiseen kovaan kallioperään jatkettiin vesivasarateknologialla sekä perinteisellä poraustekniikalla, joita optimoimalla on päästy yli 6 kilometrin syvyyteen.

”Olemme nyt syvyydessä, jossa veden lämpötila on osoittautunut tarpeeksi korkeaksi lämmöntuotantoa ajatellen. Voimme siis siirtyä seuraavaan vaiheeseen eli stimuloimaan reikää syöttämällä siihen vettä ja seuraamaan veden virtausta kallion sisällä olevissa raoissa. Virtauksen perusteella pystymme täsmentämään, mihin suuntaan toisen reiän loppuosa maan alla porataan ja miten vesi saadaan virtaamaan maan alla reikien välillä”, St1 Deep Heat Oy:n tuotantojohtaja Tero Saarno valottaa.

Reikään pumpattavan veden virtausta kallion raoissa seurataan tarkasti. Vedenpaine saa aikaan rakojen suurentumista ja geofoneilla kuultavaa mikrovärinää, joka kertoo, mihin suuntaan vesi lähtee kulkemaan kallioperässä. Geofoneja on asennettu useita ja niistä syvimmät ovat 1,2, kilometrin, 1,1 kilometrin ja 670 metrin syvyyksissä sekä loput yli 300 metrin syvyydessä eri puolilla pääkaupunkiseutua.

Hallittua stimulointia

Stimulointi Otaniemessä toteutetaan erittäin suunnitellusti ja hallitusti – alan uusinta tietämystä ja teknologiaa sekä aiemmin muualla maailmassa toteutettujen geotermisten laitoshankkeiden kokemuksia hyödyntäen.

”Stimulointi eli mikrovärinän aikaansaaminen kallioperässä kuuluu normaalina vaiheena geotermisen laitoksen rakentamiseen. Me toteutamme sen pienemmässä mittakaavassa ja maltillisemmin kuin monet vastaavat projektit muissa maissa. Maanalaisen geofoniverkoston avulla seuraamme tarkasti veden kulkua kalliossa sekä sitä, että mikrovärinä pysyy viranomaisten antamien rajojen sisällä”, Tero Saarno kertoo.

Projektin valvonnasta vastaava Seismologian laitos seuraa projektia omilla mittareillaan. Lisäksi lähiympäristöön asennetuilla pintakiihtyvyysantureilla mitataan, miten mikrovärinä tuntuu maan pinnalla. Kilometrien syvyydessä kalliossa tapahtuvan stimuloinnin vaikutukset maanpinnalla ovat kuitenkin vähäisiä tai olemattomia – esimerkiksi metrotunnelin räjäytykset tuottavat paljon suurempia liikahduksia.

Stimulointia seuraava analyysi ratkaisee projektin jatkon

Stimulointivaihe kestää noin kuukauden, minkä jälkeen tehdään analyysit veden virtauksesta kallioperässä. 7-9 kuukautta kestävän analyysivaiheen ja poraustauon aikana myös poraustekniikkaa kehitetään edelleen. Porauslaitteet puretaankin pois työmaalta tauon alkaessa.

Geolämpölaitoksen on suunniteltu kattavan kymmenen prosenttia Espoon kaukolämmön tarpeesta. Pilottiprojektin onnistuessa tekniikka voidaan ottaa käyttöön muuallakin Suomessa.