Metri metriltä tutumpaa geolämpöä

Geolämpöön kohdistuu teoreettisten laskelmien perusteella suuria odotuksia. Tarkat tuotantotiedot tästä paikallisesti vaihtelevasta, potentiaalisesta tulevaisuuden lämmittäjästä on kuitenkin kaivettava sananmukaisesti maan alta. Tampereen Sähkölaitos ja Kaupunkilämpö-konsortion 14 muuta energiayhtiötä ovat kartuttaneet geolämpötietouttaan kesäkuusta lähtien. Koeporaukset Tammervoiman tontilla Tarastenjärvellä ovat jo hyvässä vauhdissa.
– Selvittäessämme geolämmön soveltuvuutta kaukolämmön lähteeksi olemme teknologian valmistajan kanssa yhteisellä opintomatkalla demonstraatiolaitoksessa. Me kaipaamme tietoa kustannustehokkuudesta sekä priimakaukolämmön tuotantoon tarvittavan kaivon syvyydestä. Lähes 40 vuotta porausteknologiaansa kehittänyttä HanJin D&B:tä puolestaan kiinnostaa, miten hyvin ja millaisella kehitystyöllä vesivasaran käyttö on siirrettävissä Suomeen. Energiantuotannon potentiaali ja porausteknologian soveltuvuus selviävät ainoastaan porautumalla riittävän syvälle kallioperäämme, selvittää johtaja Jukka Joronen Tampereen Sähkölaitokselta.

Yhdestä kaivosta

Vaikka vesivasarateknologiaa on kehitetty Etelä-Koreassa varsin samanlaisessa kallioperässä, valmistaja saa Tampereella arvokasta tietoa porien käyttäytymisestä viileässä ja todella kovassa graniitissa.
– Oloissamme priimakaukolämpöön tarvittava yli 100-asteinen vesi on arviolta seitsemän kilometrin syvyydessä. Sinne suunnatessa oheislaitteet ja huolto joutuvat uuden äärelle, mutta toisaalta lämpötilan noustessa vesivasaran vahvuudet, hyvä jäähdytys ja voitelu, pääsevät oikeuksiinsa.

Kaivo porataan kuusi metriä pitkällä 1000-kiloisella vasaralla yhdestä, noin 30-senttimetrisestä reiästä. Yhden reiän vuoksi kallioperää ei tarvitse stimuloida, jolloin vältytään meluhaitoilta ja mikrojäristyksiltä.
– Voiman vasaralle tuottaa noin 3 000 hevosvoiman patentoitu vesipumppukokonaisuus, ja porausletkaa kannattelee 1 300 hevosvoiman hydraulipumppuratkaisu. Vasaran päässä oleva terä murskaa kalliota tykyttäessään muutaman sentin edestakaista liikettä. Vasara pyörii tauotta hitaasti ympäri, jolloin terän pään nastojen iskut osuvat eri paikkoihin.
– Alkukilometrit ovat osoittaneet, että vakaa graniitti kestää sortumatta vasaran hakkauksen, jolloin kaivon seinämistä tulee suoria ja sileäpintaisia. 50 barin paineella reikään tuupattava paineistettu vesi suihkuaa terän rei’istä kallioon. Paluuvesi kulkee poran ulkopuolella, ja suljetussa kierrossa se palaa puhdistettuna takaisin poraan, Joronen tiivistää poraustekniikkaa.

Kaikki keinot käyttöön

Projektin jatkosuunnitelmiin vaikuttavat Jorosen mukaan demonstraation edetessä puntaroitavat kustannukset sekä projektin yllätykset.
– Analysoimme eri syvyyksissä porauksen etenemistä kaikkinensa, kuten kaivon kokoa, lämpötilaa, porausnopeutta kaivon syventyessä sekä energian tuottoa. Kehitämme valmiuksia uudelle, lupaavalle energialle.
– Vielä on liian varhaista asetella geolämpöä kaukolämpöpalettiin, mutta markkinat ovat isot, jos onnistumme saamaan porauksen kustannustehokkaaksi ja monistamaan kaivoja eri puolille verkkoa. Joka tapauksessa teemme kaukolämmöstä vauhdilla hiilineutraalimpaa.
– Asiakkaamme voivat huoletta seurata hyvien uusien tuotantotapojen vuoksi hinnaltaan vakaana pysyvän ekologisen kokonaisuuden rakentumista.

TARASTENJÄRVEN GEOLÄMPÖKAIVO

• Porauksessa on yhden kaivon arkkitehtuuri. Teknologia muistuttaa maalämpökaivoa: kylmä vesi menee sisään ja kuuma vesi nousee ylös samasta kaivosta.
• 1000 metrin poratanko koostuu 84 kappaleesta 12 metriä pitkiä poratankoja.
• Vettä ajetaan porattavaan reikään 50 barin paineella. Porauspaine nousee 50 barin syvyyden funktiona jopa 150 barin paineeseen.
• Optimaalinen porausnopeus on Tarastenjärvellä ollut noin 10 metriä tunnissa.

Julkaistu 1.11.2021