29.08.2016 | Teksti Pirkko Soininen | Kuvat /piirros: Henna Pöllä

Geotermistä lämpöä maan uumenista

Turku Energia ja energiayhtiö St1 ovat solmineet aiesopimuksen geotermisen laitoksen suunnittelemisesta ja rakentamisesta Turkuun. St1 rakentaa parhaillaan Suomen ensimmäistä geotermistä laitosta Espooseen. Lopullinen päätös Turun laitoksesta tehdään pilottihankkeen jälkeen.

Toteutuessaan laitos tuottaisi maan sisään varastoitunutta geotermistä energiaa Turku Energian käyttöön aikaisintaan vuonna 2018. Turku Energian tavoitteena on lisätä hankkeen avulla päästöttömän energian määrää kaukolämmön ja -jäähdytyksen tuotannossa.

– Haluamme olla ensimmäisten joukossa hyödyntämässä uutta tapaa tuottaa päästötöntä energiaa. Hanke tukee meidän ja Turun kaupungin tavoitetta hiilivapaan energiantuotannon saavuttamiseksi, kertoo Lämpö-yksikön johtaja Jari Kuivanen Turku Energiasta.

Maailmalla tekniikka on yleistä

Geoterminen lämpö on maan kuoreen varastoitunutta ikivanhaa lämpöä. Sitä syntyy myös maan sisuksissa alkuaineiden luonnollisen puoliintumisen seurauksena. Se on siis aivan eri asia kuin maalämpö, joka on auringon säteilyssä maaperään siirtyvää lämpöä. Maailmalla geotermisen energian hyödyntäminen on yleistä. Eniten laitoksia on mannerlaattojen synty- tai kuolemisvyöhykkeillä, kuten Islannissa ja Uudessa-Seelannissa. Esimerkiksi Pariisissa geotermistä energiaa on hyödynnetty jo 1980-luvulta asti.

– Pariisin alla on parin kilometrin syvyydessä kalkkikiveä, johon on varastoitunut lämpöä ja vettä. Kalkkikivi on huokoisempaa ja pehmeämpää, joten maankuoreen on helpompi porata reikiä kuin Suomessa, jossa kallioperä on kovaa graniittia. Suur-Pariisin kaukolämpöverkoissa on 42 geotermistä laitosta, kertoo St1:n tuotantojohtaja Tero Saarno.

Vesi lämpenee maan alla

Geoterminen energia tuotetaan poraamalla maahan kaksi lämpökaivoa, jotka ulottuvat seitsemän kilometrin syvyyteen. Vettä syötetään kovalla paineella toisesta reiästä maan alle. Kun vesi on kuumentunut maaperässä, se nousee toisesta reiästä ylös. Ylöstuloreikään sijoittuu myös pumppu, joka avittaa vettä ylöspäin. St1:n Espoon pilottilaitos on nyt siinä vaiheessa, että ensimmäisen reiän poraukset ovat loppusuoralla.

– Ihan pian voimme pumpata vettä ensimmäiseen reikään ja kuunnella geofonilla veden liikkeitä. Kuuntelemme siis, mihin vesi luonnollisesti virtaa maan alla. Toinen reikä pitää sijoittaa luonnollisen virtaaman luokse, Saarno kertoo.

Maan päällä porausreiän läpimitta on metrin ja syvimmässä kohdassa 21 senttimetriä. Reiät ovat maankuoren lähellä suoria, mutta taipuvat maan alla. Reikien välimatka on maan päällä kymmenen metriä ja seitsemän kilometrin syvyydessä jo useita satoja metrejä.

Maan alla kuumentuneen veden sisältämä lämpöenergia syötetään pumppaamolla lämmönvaihtimen kautta käyttökohteeseen. Tavoitteena on, että vesi kuumenee prosessissa niin lämpimäksi, että sitä voidaan käyttää suoraan kaukolämmöntuotantoon ilman lämpöpumppuja. Geotermisessä lämmöntuotannossa ei käytetä lainkaan polttoaineita, joten laitos ei tuota ilmakehään päästöjä, eikä kaatopaikalle tuhkakasoja.

– Seitsemän kilometrin syvyydessä kivimassan lämpötila on 120 astetta, joten vesi lämpenee sen lämpöiseksi, Saarno selvittää.

Tulevaisuuden energialähde

Kymmeniä miljoonia euroja maksavan laitoksen investoinneista vastaa St1. Laitoksessa tuotettu geoterminen energia tulee kokonaisuudessaan Turku Energian käyttöön ja Turku Energia maksaa laitoksen tuottamasta lämmöstä.

St1 ja Turku Energia määrittävät yhdessä laitoksen sijainnin, kartoituksia sen osalta on jo tehty. Turun alueelta löytyy useita tähän tarkoitukseen soveltuvia paikkoja.

– Tyypillisesti laitokset sijoittuvat vanhojen lämpökeskusten tonteille, joissa on jo kaukolämpöputket ja sähköt valmiina. Lisäksi laitos itsessään vaatii jonkun verran tilaa. Poraus on myös varsin meluista, joten keskelle asutusta laitosta ei voi sijoittaa, Kuivanen toteaa.

– Katsomme ensin, miten Espoon pilottilaitos toimii ja sen perusteella teemme jatkosuunnitelmat. Poraamaan voisimme päästä aikaisintaan vuoden päästä ja laitos voisi olla toiminnassa aikaisintaan 2018. Etsimme geotermiselle energialle mahdollisesti myös muita käyttökohteita kuin kaukolämmön tuotanto, Kuivanen kertoo.

St1 näkee geotermisessä lämpöenergiassa valtavat mahdollisuudet. Tarjolla on uusiutuvaa, riittoisaa energiaa, joka on varsin puhdasta ympäristön kannalta. Hiilidioksidipäästöjä ei synny.

– Jos saamme geotermisen lämmön tuotannon sujumaan hyvin ja kannattavasti, siitä tulee tulevaisuudessa merkittävä energialähde Suomessa, Saarno arvelee. ●

Geoterminen laitos

❯ Geotermisiä laitoksia on käytössä useissa maissa.

❯ Suomen ensimmäinen laitos lähtee käyntiin helmikuun lopulla 2017 ja luovutetaan kaupalliseen käyttöön kesällä 2017 Espoossa. Hankkeesta vastaa St1 ja Fortum ostaa lämmön kaukolämpöverkkoonsa. Fortum pystyy kattamaan sillä jopa 10 % kaukolämmön tarpeestaan Espoon alueella. 

❯ Turun laitoksesta päätetään lopullisesti sen jälkeen, kun on kerätty kokemuksia Espoon pilottilaitoksesta. 

❯ Poraus voisi Turussa alkaa aikaisintaan syksyllä 2017 ja laitos voisi käynnistyä vuonna 2018. 

❯ Geotermisen lämpölaitoksen teho on parhaimmillaan noin 40 MW.