2018-10-08
Olympiastadion rakentuu monen toimijan yhteistyöllä
Geoterminen lämpö
on tosi syvältä
Espoon Otaniemessä porataan paljon pintaa syvemmälle – seitsemään kilometriin asti. St1 Deep Heat Oy rakentaa paikalle kaksi syvälämpökaivoa ja Suomen ensimmäisen geotermisen lämpölaitoksen.
Teksti: Vesa Ville Mattila Kuvat: Jari Härkönen
Syvällä maankuoressa piilee ikivanhaa ja yhä jäähtyvää lämpöä. Sitä kuitenkin myös syntyy lisää, kun alkuaineet maan sisuksissa luonnollisella tavalla puoliintuvat. Tätä energiaa voidaan hyödyntää lämmityksessä periaatteessa hyvin yksinkertaisella tavalla.
– Geotermisessä lämpölaitoksessa vettä pumpataan porattua reikää pitkin useiden kilometrien syvyyteen. Siellä vesi siirtyy maanalaisena lämmönvaihtimena toimivia kallion halkeamia myöten toiseen porattuun reikään ja nousee ylös noin 120 asteeseen kuumentuneena, selittää St1 Deep Heat Oy:n tuotantojohtaja Tero Saarno (kuvassa yläpuolella).
Maan pinnalla lämmin vesi yhdistetään putkistolla lämpölaitoksen järjestelmiin ja edelleen kaukolämpöverkkoon.
Kotimaista, uusiutuvaa ja päästötöntä energiaa
Geoterminen energia on kokonaan kotimaista, täysin uusiutuvaa ja päästötöntä energiaa. Siksi se saattaa merkitä isoa harppausta kohti fossiilisista polttoaineista luopumista suomalaisessa lämmöntuotannossa.
Suomessa geotermisen lämmön hyödyntäminen on kuitenkin varsin vaativaa.
– Maamme sijaitsee maailman vanhimman mannerlaatan päällä. Koska se on myös ennättänyt jäähtyä pisimpään, riittävää lämpöä löytääkseen pitää graniitissa kaivautua seitsemän kilometrin syvyyteen, Saarno sanoo.
Pelkkä poraaminen ei riitä. Sitä ennen pitää suunnitella perin pohjin muun muassa reikien koot, kulmat, putkimateriaalit ja putkien kiinnitykset.
Vuorokaudessa
pari sataa metriä
Fortumin lämpölaitoksen alueelle Otaniemeen koottu jättikokoinen porausjärjestelmä aloitti työnsä toukokuun alussa. Kahden reiän poraaminen kestää puoli vuotta.
Syvälämpökaivojen porauksesta vastaava saksalainen yritys, H. Anger´s Soehne, tekee töitä kellon ympäri.
Poraa käyttää yhdessä vuorossa viisi alan ammattilaista.
Parhaimmillaan yksi reikä syvenee pari sataa metriä vuorokauden aikana. Reikien halkaisijat ovat alkupäässä yli 100 senttimetriä ja syvimmässä kohdassa runsaat 20 senttimetriä.
– Reiät suuntautuvat pääsääntöisesti alaspäin. Matkallaan ne voivat kuitenkin mutkitella, jos kallion koostumus sitä vaatii. Reikien sisään asennetaan suojaputket, jotka betonoidaan kiinni ympäröivään kallioon, Saarno kertoo.
Reiät porataan paineilmavasaratekniikalla. Porausputken päässä olevan vasaran kruunu eli terä pirstoo kalliota ison iskuporakoneen tapaan. Poraa käyttävä paineilma nostaa ylös pikkurillin kynnen kokoiseksi murentuneen kiviaineksen ja siihen sekoittuneen veden.
Reiät porataan paineilmavasaratekniikalla, joka toimii kuin iso iskuporakone konsanaan.
Porausjärjestelmä muodostuu monesta osasta, ja sen kuljettaminen Otaniemeen vaati 58 rekkakuormaa.
Geotermiset lämpölaitokset saattavat yleistyä
Otaniemeen ensi keväänä valmistuva geoterminen lämpölaitos on pilottihanke. Tuotannon ostaa Fortum, joka arvioi sen kattavan kymmenesosan kaukolämmön tarpeesta Espoon alueella.
Pilottihake maksaa useita kymmeniä miljoonia euroja. Jos tekniikka osoittautuu toimivaksi ja sijoitus kannattavaksi, luvassa on lisää vastaavanlaisia geotermisiä lämpölaitoksia eri puolille Suomea.
– Maassamme on yksi maailman tiheimmistä kaukolämpöverkoista. Periaatteessa tällaisen laitoksen voisi tehdä jokaiseen kaukolämpöverkkoon: Helsinkiin vaikka kymmenen, Espooseen kolme tai neljä, muihin isoihin kaupunkeihin pari kuhunkin, Saarno visioi.
Bonuksena Otaniemestä tulee oppia syvälämpökaivon poraamisesta ja vedenvirtauksen hallitsemisesta haastavassa graniitissa. Tällaiset taidot saattavat merkitä myyntivalttia myös maailmalla.
Delete huolehtii työmaan vesienhallinnasta
Otaniemen syvälämpökaivotyömaalla Delete huolehtii vesienhallinnasta.
Kun graniittiin porataan reikää, sinne valuu vettä ympäröivästä kalliosta. Vesi nousee paineilman ja poran pirstoman kiviaineksen kanssa ylös. Maan päällä kiintoainekset erotetaan vedestä.
Vesi johdetaan säiliöihin, jotka Deleten imuautot tyhjentävät tarpeen mukaan. Kiivaimmillaan imuauton tankki täyttyy parissa tunnissa.
Kaluston huoltotaukoja lukuun ottamatta Otaniemessä porataan vuorokauden ympäri. Myös Deleten imuauto päivystää jatkuvasti paikalla.
Deleten Peter Ekroos ja imuauto ovat valmiina työmaalla.
– Olemme valmiudessa vuorokauden ympäri. Käytännössä työmaalla päivystää koko ajan imuauto kuljettajineen. Veden pumppaamiseen käytämme omia sähköpumppujamme, kertoo yksikön päällikkö Petri Pääkkönen Deletestä.
– Lisämausteensa työhön tuo tilan ahtaus. Vedet eivät saa päästä valloilleen, ja muidenkin kuin meidän autojemme pitää päästä liikkumaan työmaalla.
Suurten numeroiden hanke
- Porausjärjestelmä kuljettamiseen Otaniemeen tarvittiin 58 rekkakuormaa.
- Yli 50 metriä korkea pora pystyy nostamaan runsaat 420 tonnia.
- Sähkökäyttöisen poran liityntäteho verkkoon on 6,3 megawattia.
- Poran terä iskee kalliota 20 kertaa sekunnissa ja kääntyy 10 kierrosta minuutissa.
- Poraa käyttää yhdessä vuorossa 5 ammattilaista, joista yksi on St1 Deep Heatin henkilökuntaa.
- Hanke työllistää rakennusvaiheessa jopa 50 henkilöä, valtaosan suomalaista yrityksistä.
- Otaniemeen tehtävät 7 kilometrin reiät ovat Suomen syvimmät (entinen ennätys 2,5 kilometriä) ja maailman syvimmät vasaratekniikalla poratut.
- Valmistuessaan laitos tuottaa lämpöä 40 megawatin teholla. Lämpöä riittää noin 20 000 talouden tarpeisiin.
- Otaniemessä saatava geoterminen lämpö korvaa vuodessa noin 100 000 tonnia kivihiiltä kaukolämmön tuotannossa.
Otaniemessä saatava geoterminen lämpö korvaa vuodessa noin 100 000 tonnia kivihiiltä kaukolämmön tuotannossa.
Porausjärjestelmä kuljettamiseen Otaniemeen tarvittiin 58 rekkakuormaa.
Yli 50 metriä korkea pora pystyy nostamaan runsaat 420 tonnia.
Reiät porataan paineilmavasaratekniikalla, joka toimii kuin iso iskuporakone konsanaan.
Porausjärjestelmä muodostuu monesta osasta, ja sen kuljettaminen Otaniemeen vaati 58 rekkakuormaa.
Poraa käyttää yhdessä vuorossa viisi alan ammattilaista.
Espoon Otaniemessä porataan paljon pintaa syvemmälle.
Reiät porataan paineilmavasaratekniikalla, joka toimii kuin iso iskuporakone konsanaan.
– Suomen syvimpien reikien poraaminen vaatii yli 50 metriä korkean poran, Tero Saarno esittelee.
– Maassamme on yksi maailman tiheimmistä kaukolämpöverkoista. Periaatteessa tällaisen laitoksen voisi tehdä jokaiseen kaukolämpöverkkoon: Helsinkiin vaikka kymmenen, Espooseen kolme tai neljä, muihin isoihin kaupunkeihin pari kuhunkin, Tero Saarno visioi.
Kaluston huoltotaukoja lukuun ottamatta Otaniemessä porataan vuorokauden ympäri. Myös Deleten imuauto päivystää jatkuvasti paikalla. Deleten Peter Ekroos ja imuauto ovat valmiina työmaalla.
Kaikki oikeudet Delete © 2020 ● www.delete.fi
