Kategoriat
Geomachine
Geomachine on vahvasti tuotekehitykseen panostava yritys. Uusien innovaatioiden pohjana on aina syvällinen ymmärrys asiakastarpeista sekä toimialan vielä ratkaisemattomista haasteista ja tulevaisuuden suuntaviivoista.
Geomachinen tuotekehityksen punaisena lankana on innovoida ja synnyttää ratkaisuja, jotka palvelevat aidosti sen asiakkaiden tarpeita. Asiakasymmärrystään Geomachine syventää käymällä tiivistä keskustelua eri maaperätutkimus- ja kaivonporausalan ammattilaisten kanssa. Niin tehtiin myös silloin, kun syvien maalämpökaivojen poraamiseen tarkoitettu GM2000-poravaunu nostettiin Geomachinen suunnittelijoiden pöydille.
Maalämpökaivojen maailmaan porauduttiin tuolloin konsultti Jukka Ahosen asiantuntemusta hyödyntäen. Jukka Ahoselle tuttuja aiheita ovat kaikki maanporaukseen ja paalutukseen liittyvät menetelmät ankkuroinnista kiertoporaukseen sekä kallionporauksen menetelmät mittakivilouhosten tarkkuusrei’istä isoihin uppovasarakohteisiin ja kuilunajoon asti.
“Olen ollut mukana monissa kaivoshankkeissa, vesivoimalatyömailla ja haasteellisten perustusten tukemisprojekteissa ympäri maailmaa” Jukka Ahonen aloittaa. “Kaivonporauksen maailmassa olen toiminut vuosikymmenet niin Suomessa kuin ulkomaillakin, erityisesti Lähi-Idässä sekä Pohjois- ja Etelä-Amerikassa. Kokonaiskuva alasta on muodostunut vuosien aikana tekemisen, tutkimisen ja erityisesti alan todellisten osaajien, eli paikallisten porausammatilaisten kanssa tekemäni yhteistyön kautta”.
Maailma muovaa kaivonporausalaa
Kaivonporausala on ollut Jukka Ahosen mukaan viime vuosina murroksessa. “Kotitaloudet ovat urbanisoituneet ja ihmiset asuvat entistä enemmän keskittymissä, joissa paikallinen kunta tai kaupunki tarjoaa käyttö- ja jätevesi-infran. Yksityisen kotitalouden ei enää kannata pitää omaa kaivoa, vaan käyttövesi pitää ottaa julkisesta verkosta. Tämä tarkoittaa sitä, että perinteisten käyttövesikaivojen poraaminen kotitalouksille vähenee koko ajan. Sen sijaan vapaa-ajan asunnot ja maatilat, erityisesti maitotilat, panostavat yhä porakaivoveteen.”
Globaalit teemat ohjaavat myös kaivonporausalaa ja yhtenä niistä koko ajan lisääntyvä tarve uusiutuvalle energialle. Siksi alalla keskitytäänkin tänä päivänä yhä enenevässä määrin lämpökaivojen poraamiseen. “70–80 % uusista rakennuksista perustaa lämmityksensä tänä päivänä maalämmön käyttöön. Lämpökaivot on hyväksytty lämmitysmuodoksi myös isoissa uusissa rakennuskohteissa, kuten halleissa, ostoskeskuksissa ja tehtaissa.”
Etenkin suuren kokoluokan kohteissa, tiivisti rakennetuilla kaupunkialueilla maalämmön hyödyntämisen haasteena on ollut maapinta-alan puute. “Aikaisemmin on ollut niin, että ison kiinteistön energiantarpeen kattamiseksi on pitänyt porata esimerkiksi 150 matalaa kaivoa. Tiiviisti rakennetuilla alueilla tällainen on luonnollisesti ollut haasteellista ja mahdotontakin. Syvemmille kaivoille on siis ollut todellinen tarve.”
Tämän hetkisen ymmärryksen mukaan 2000 metriä syvä maalämpökaivo on taloudellisesti fiksuin vaihtoehto ja nyt sen kustannustehokas poraaminen on QHeatin ja Geomachinen ansiosta mahdollista. “Kokonaistaloudellisuuteen vaikuttaa porauskustannusten lisäksi myös se, miten tehokkaasti lämpö saadaan kaivosta ilman häviöitä talteen. QHeat ja Geomachine ovat onnistuneet ratkaisemaan tämän haasteen.”
Syvälle mentäessä on huomioitava monta asiaa
Skandinaavinen kallioperä on graniitista ja muista syväkivilajeista muodostunut jopa satoja kilometrejä paksu laatta. Jukka Ahosen mukaan kovassa, miljoonien vuosien aikana poimuttuneessa ja kerrostuneessa kallioperässä porausolosuhteet vaihtelevat voimakkaasti porauksen edetessä syvemmälle. “Kovissa syväkivilajeissakin esiintyy ruhjevyöhykkeitä ja lisäksi ensimmäisen 500 metrin matkalla yleensä myös runsaasti pohjavettä. Ruhjeet ja voimakas veden tulo aiheuttavat kaivon seinämän sortumisvaaran. GM2000-ratkaisussa tämä haaste on taklattu vahvistamalla kaivon seinämät asentamalla suojaputki ensimmäisen puolen kilometrin matkalle. Seinämien vahvistamisella on kaivon rakenteen säilyttämisen lisäksi myös toinen erittäin tärkeä tehtävä. Se nimittäin toimii kaivossa pintavesieristyksenä, mikä estää ei-toivottujen ainesten päätymisen pohjavesiin.”
Kallioperässä esiintyvä vesi vaikuttaa porausprosessin etenemiseen. “Jo ensimmäisen puolen kilometrin aikana vastaantuleva vesi voi olla korkeapaineista, kallion rakoilusta riippuen paine voi olla jopa 40–50 baria. Tämä tarkoittaa sitä, että porauksessa käytettävien kompressorien tulee olla korkeapaineisempia kuin aikaisemmin. GM2000-ratkaisussa paineilman saanti on turvattu tehostamalla kompressorien toimintaa erillisellä korkeapaineboosterilla.”
Jotta syvän kaivon porausprosessi saadaan vietyä läpi mahdollisimman kustannustehokkaasti, on tärkeää, että porausta voitaisiin tehdä ilman taukoja. “Kun poraus keskeytetään työvuoron päättyessä, kaivo alkaa täyttyä vedellä. Tämä tarkoittaa sitä, että uuden vuoron alkaessa se on aina ensimmäiseksi tyhjennettävä ennen kuin porausta voidaan jatkaa. Tulevaisuudessa yksi tuotekehityksen aiheista onkin synnyttää uusia ratkaisuja, joilla kaivon tyhjentäminen voidaan tehdä nykyistä nopeammin. Pohdinnassa ovat myös menetelmät, joilla poraus saataisiin hiljaisemmaksi. Kun porauksesta ei synny meluhaittoja, sitä voitaisiin jatkaa ympäri vuorokauden.”
Kaivonporaus tuo pintaan paljon pohjavettä, jonka käsittelystä on myös huolehdittava. “Pohjaveden kiintoaineiden määrä ei saa ylittää 300 mg/l. Vesi on vietävä porauspaikalta pois tai puhdistettava ennen viemäriin laskua. Vedenpuhdistuslaitteiston tuotekehitykseen panostaminen onkin toinen tärkeä painopiste syvän kaivonporauksen kehittämisessä.”
Uusiutuvaa energiaa tarvitaan jatkuvasti enemmän
Maalämpö tulee hyvin todennäköisesti kasvattamaan suosiotaan tulevaisuudessa. “Pyrkimys energiaomavaraisuuteen kasvaa. Esimerkiksi Ruotsissa kiinteistökohtaisista maalämpökaivoista on nyt kiinnostuttu toden teolla pörssisähkön epävakaan hinnoittelun takia.”
Yksi tulevaisuuden ratkottavista haasteista on, miten kaivoja päästään poraamaan ahtailla alueilla rakennusten sisältä käsin. “Esimerkiksi Kanadassa rakennusten sisällä tapahtuvaan poraukseen on jo yritetty kehittää uusia poraus- ja kollektoriratkaisuja.”
Jotta tulevaisuudessa maalämpöä voitaisiin hyödyntää mahdollisimman monenlaisissa kohteissa mahdollisimman tehokkaasti, olisi fiksua miettiä millainen kaivoratkaisu kuhunkin kohteeseen parhaiten sopii, kaivon syvyys ei ole itseisarvo. “Matalat kaivot soveltuvat kohteisiin, joissa kallioperä on rikkonaista ja vesipitoista. Syvien poraaminen on järkevää tasalaatuisissa ja suhteellisen kuivissa olosuhteissa.”
Jukka Ahonen uskoo, että syvien maalämpökaivojen poraaminen muuttuu koko ajan tehokkaammaksi. “300–400 metriin poraaminen oli vielä parikymmentä vuotta sitten melkoinen haaste, mutta nykypäivänä siitä on tullut rutiinia. Kehitystä on tapahtunut paljon ja se tulee jatkumaan edelleen. Nyt meillä on käytössä QHeatin ja Geomachinen ansiosta ratkaisu, joka mahdollistaa syvän reiän poraamisen kustannustehokkaasti ja monistettavasti. Salon jätteenpolttolaitoksella saadut tulokset syvälle poraamisesta ovat todella lupaavia ja antavat odottaa tulevaisuudelta paljon.”
Kiinnostuitko? Ota yhteyttä Geomachineen!
GM2000
Geomachinen geotermiseen kaivonporaukseen suunniteltu GM2000-vaunu on ollut tositoimissa Salon jätteenpolttolaitoksella jo hyvän tovin. Nyt onkin sopiva hetki selvittää tapahtumien polttopisteestä kuinka koneen käyttö on työmaalla tosielämässä sujunut.
“Olemme tilanteessa, jossa kolmas GM2000-poravaunulla porattu, 2000 metriä syvä kaivo on saatu valmiiksi”, QHeatin operaattori Hannu Ylitalo kertoo. “Kaikkiaan kaivoja on nyt valmiina neljä, sillä ensimmäisen niistä porasimme toisen merkin vaunulla.”
Hannu Ylitalo on ollut mukana Lounavoiman hankkeessa siitä asti, kun ensimmäistä 2000 metriä syvää kaivoa alettiin porata. “Ensimmäinen kaivo porattiin Lounavoiman työmaalla vuonna 2021. Se oli syvyydeltään 1600 metriä. Sitten saatiin käyttöön Geomachinen GM2000-vaunu, jolla kaivonporaus on sen jälkeen suoritettu.
Ensimmäinen tekee säätöjä
GM2000-poravaunu on suunniteltu ensimmäisenä maailmassa erityisesti 2000 metriä syvien maalämpökaivojen poraamiseen. Lounavoiman työmaalla tiedettiin, että kun pioneerin roolissa porataan, alku vaatisi uuden opettelemista ja todennäköisesti myös koneen säätämistä optimaalisen poraustehon saavuttamiseksi. “Tiesin jo ennakkoon, että kun kyseessä oli mallisarjan ensimmäinen kone, tulisimme työmaalla olemaan tavallaan osana sen tuotekehitysprosessia koneen ensimmäisinä käyttäjinä.”
Hannu Ylitalo oli mukana jo siinä kohtaa, kun uutta poravaunua käärittiin ulos paketista. “Olin mukana GM2000-vaunun käyttöönotossa. Sen siirto porauspaikalle oli helppoa ja puomien pystytys vaivatonta. Alussa teimme säätöjä paljon, mutta pikku hiljaa porausprosessi alkoi sujuvoitua.”
Onnistuminen on monen asian summa
Porausprosessin eteneminen riippuu oleellisesti siitä, mitä pinnan alta löytyy. “Kohteessamme kallioperä on sellaista, että kiviaines menee poratessa paikoitellen hienoksi jauhoksi. Jos kaivoon pääsee vettä, kiviaines liejuuntuu ja tarttuu kaivon seinämiin. Kun porareikä muuttuu sen takia ahtaaksi, ilmanpaine kaivossa lähtee nousuun ja ilman koneen säätämistä poraaminen muuttuu vaikeaksi. Myös kaivon seinämien sortuminen luonnollisesti hidastaa porausprosessia.”
Juurikin pinnan alaisten tapahtumien ennakointiin GM2000-poravaunussa on Hannu Ylitalon mukaan yksi ominaisuus ylitse muiden. “Geomachinen GMTracker-tallennin on korvaamaton työkalu porarille, sillä se tuo esiin sen, mitä silmällä ei voi havaita tai korvalla kuulla. Kun kallioperän ominaisuuksista ollaan porauksen edetessä poraussyvyydestä riippumatta koko ajan selvillä, pystytään konetta säätämään olosuhteisiin soveltuvaksi jo ennakkoon. Tällä tavalla voidaan välttää esimerkiksi laiterikkoja. Ilman tallenninta poraaminen olisi käytännössä sokkona tapahtuvaa hakuammuntaa.”
Työskentelyn mukavuutta ja turvallisuutta
GMTrackerin lisäksi Hannu Ylitalo haluaa nostaa GM2000-poravaunun ominaisuuksista esiin erityisesti kaksi muutakin asiaa. “Koneen kauko-ohjattavuus lisää huomattavasti työskentelyn mukavuutta ja turvallisuutta. Konetta voi käyttää vaikka työmaakopista käsin, mikä on mukavaa etenkin silloin kun töitä tehdään huonoissa keliolosuhteissa. Toinen todella hyvä ominaisuus liittyy tangonvaihtoon. Tankoliitosten avaaminen ja kiristäminen on tehty helpoksi kääntyvän vaihdettavaleukaisen tankolukon ja liukuavaimen yhdistelmällä, ja liitoksia avatessa vapautuva paineilma ohjautuu äänenvaimentimien läpi koneen taakse. Tämä lisää työskentelyn sujuvuutta ja turvallisuutta huomattavasti, sillä tangon sisällä painetta voi olla jopa 80 baria.”
Fyysisen työn määrä on Hannu Ylitalon mukaan GM2000-vaunulla poratessa vähentynyt huomattavasti. “Tämä kone on kyllä nätti käytettävä. Oikeastaan ainoa, missä vielä jonkun verran jumpataan, on tangonvaihto. Tosin tiedossa on, että tulevaisuudessa tämäkin jää koneenkäyttäjiltä pois, sillä GM2000-vaunuun on jatkossa saatavilla myös automaattinen tangonvaihtojärjestelmä.”
Pioneerina yhteistyössä
Vaikka poraaminen Lounavoiman hankkeen alkumetreillä oli vielä paljolti uuden opiskelua, on uusiutuvan energian hankkeessa pioneerina työskenteleminen ollut Hannu Ylitalolle mieluinen asia. “Koko ajan tässä on opittu uutta ja on palkitsevaa, kun poraaminen sujuu jatkuvasti jouhevammin. Oikeastaan tällä hetkellä esiin tulevat haasteet liittyvät kallioperään, eivät niinkään itse poravaunuun. Ja niihin haasteisiin ei oikeastaan koskaan voi varautua täysin ennakoon.”
Tärkeänä asiana uuden oppimisessa ja prosessin sujuvoitumisessa on ollut yhteistyö Geomachinen kanssa. “On ollut tärkeää, että meillä on ollut jatkuvasti tarvitsemaamme tukea saatavilla. Olemme saaneet kysymyksiimme vastauksia nopealla aikataululla ja yhteistyössä porausprosessia on pikku hiljaa opittu lisää niin, että kaivojen poraaminen sujuu koko ajan mutkattomammin ja nopeammalla läpimenoajalla.”
Kiinnostuitko? Ota yhteyttä Geomachineen!
GM2000
Lounavoiman jätteenpolttolaitoksella Salossa on käynnissä hanke, jonka tavoitteena on parantaa jätteiden ja laitoksen tuottaman hukkalämmön hyötykäyttöä. Tämä tapahtuu taltioimalla lämpö 2000 metriä syviin kaivoihin.
“Jätteen hyödyntämisasteen nostaminen ja hukkalämmön varastointi olivat tapetilla Lounavoimassa jo vuonna 2018 kun tulin yritykseen töihin”, Lounavoiman ja Salon Kaukolämmön toimitusjohtaja Petri Onikki aloittaa. “Tiedettiin, että laitos tuottaa hukkalämpöä ja tämän erilaisia hyödyntämismahdollisuuksia oli alettu tutkia.”
Hankkeen toteutusvaihtoehtoja selvitettäessä Lounavoima tutustui myös QHeatin kehittämään uuteen kaivonporausteknologiaan. “Tämä ratkaisu tuntui meille sopivimmalta ja kun hankkeelle saatiin vielä Työ- ja Elinkeinoministeriöltä investointiavustus, pääsi se toden teolla vauhtiin vuonna 2021.”
Pioneeri tunnistaa riskit
Kun jotakin tekee ensimmäisenä maailmassa, on aina hyväksyttävä se, ettei kaikkea voi tietää ennakkoon. “2000 metriä syvän kaivon poraamiseen liittyi monenlaisia kysymysmerkkejä. Saimme käyttöömme Geomachinelta GM2000-poravaunun, joka oli ensimmäinen nimenomaan tämän syvyisten kaivojen poraamiseen suunniteltu kone. Tiesimme, että kun sen käyttö alkaa, tulee väistämättä vastaan tarve tehdä säätöjä ja konfigurointeja. Toinen riski maan alle mentäessä on tietenkin aina se, ettei koskaan voi täysin tietää mitä siellä tulee vastaan.”
Hankkeeseen päätettiin ryhtyä kysymysmerkeistä huolimatta. “Lähdimme viemään hanketta eteenpäin niin, että riskit minimoitiin mahdollisimman tehokkaasti. Ensimmäisen kaivon porasimme puhtaasti sillä ajatuksella, että se on demokaivo. Porausprosessista saamiemme datan ja laskelmien perusteella voisimme sitten lähteä suunnittelemaan seuraavien kaivojen poraamista.”
Päätöksiä hankkeen laajuudesta tehtiin sen edetessä. “Kun olimme saaneet valmiiksi ja osittain myös tuotantovaiheeseen kolme kaivoa, meidän oli helppo tehdä päätös seuraavien kolmen poraamisesta. Olemme koko ajan tiedostaneet sen, että teemme tätä hanketta pioneerin asemassa ja siksi maltti on pidetty matkassa mukana. Hanketta on edistetty sen perusteella, millaisia tuloksia sen etenemisestä on saatu. Tämä on osoittautunut erittäin toimivaksi ratkaisuksi.”
Kohti maalia suunnitelmien mukaan
Lounavoiman hanke on edennyt odotetusti ja pian ollaan tilanteessa, jossa neljättä 2000 metriä syvää kaivoa päästään ottamaan käyttöön. “Mitä enemmän porauskokemusta GM2000-vaunulla on karttunut, sitä lyhyempään porauksen läpimenoaikaan olemme päässeet. Tässä hankkeessa jokainen osapuoli on oppinut koko ajan uutta, ja tulee hyötymään oppimastaan varmasti tulevaisuudessa.”
Hankkeessa ollaan jo hyvässä vaiheessa, sillä porattavana on enää kaksi kaivoa. Kun kaikki kuusi on saatu käyttöön, päästään nauttimaan työn tuloksista. “Luonnollisesti odotamme, että hanke alkaa maksaa itseään meille takaisin liiketoimintamme numeroissa mitattuna. Lisäksi toivomme sen näkyvän positiivisena asiana myös kaukolämpöverkkomme asiakkaiden suuntaan. Tilanteessa, jossa kovat kustannuspaineet rasittavat energia-alaa jatkuvasti, toivomme hukkalämmön hyödyntämisen auttavan meitä pitämään hinnoittelumme kilpailukykyisenä. Ehkä meillä pian on myös tarjolla ratkaisu sellaisille kaukolämpöverkon asiakkaille, jotka haluaisivat saada kaiken tarvitsemansa energian ympäristöystävällisesti hukkalämpönä.”
Huomisen kestävä ja fiksu lämmitysmuoto
Lounavoiman hanke on ainutlaatuinen, sillä tiettävästi vastaavaa ei ole toteutettu aikaisemmin missään muualla maailmassa. “Tämä hanke toimii varmasti innostavana esimerkkinä kaikille sellaisille maille, joissa energiantarve on suuri kylmän ilmaston takia. Sen lisäksi että syviä kaivoja voidaan hyödyntää hukkalämmön varastointiin, toimivat ne luonnollisesti itsessään ehtymättöminä energianlähteinä. Nyt kun on nähty käytännössä, että kaivojen poraaminen 2000 metriin on mahdollista toteuttaa järkevästi, kasvaa mielenkiinto tätä aihetta kohtaan aivan varmasti.”
Geotermisten kaivojen hyödyntämisen puolesta puhuvat myös numerot. “Kun saamme kuudesta kaivosta koostuvan energiavarastomme valmiiksi, pystymme siihen säilömällämme hukkalämmöllä lämmittämään 700 omakotitaloa vuodessa. Kaivojen täyden potentiaalin käyttöönotolla tulee olemaan myös suora vaikutus hiilidioksidipäästöihimme, sillä ne laskevat 2000–3000 tonnia vuositasolla. Tämä on lukuna todella merkittävä täällä Salon alueella, sillä päästöjen vähentämismahdollisuudet ovat melko tiukassa.”
Rohkeasti mukaan
Kaukolämpöalalla haetaan jatkuvasti uusia ratkaisuja fossiilisesta polttoaineesta uusiutuvaan siirtymiseksi. Valtiollisesti ja EU:n tasolla vihreämpiä vaihtoehtoja velvoitetaan ottamaan käyttöön koko ajan enemmän. Myös yleinen keskusteluilmapiiri edellyttää ympäristön huomioimista jatkuvasti paremmin.
Petri Onikki herätteleekin energiasektoria tutkimaan ja käyttöön ottamaan geotermisen energian mahdollisuuksia rohkeasti. “Mielestäni geotermisen energian kaivohanke on hyvä ottaa pohdintaan kaikissa sellaisissa energia-alan yrityksissä, joissa tulevaisuudessa halutaan toimia ympäristöystävällisemmin, kustannustehokkaammin ja kuluttajien silmissä kilpailukykyisemmin. Me Lounavoimassa olemme pioneerina testanneet tämän teknologian toimivuuden, ja tiedämme että 2000 metriä syviä kaivoja todella voi tänä päivänä porata vakioidusti ja fiksuilla kustannuksilla. Nyt kun ratkaisu on käytännössä toimivaksi todettu, on siitä kiinnostuneiden entistä helpompaa ottaa se omassa liiketoiminnassaan hyötykäyttöön.”
Kiinnostuitko? Ota yhteyttä Geomachineen!
GM2000
Teknologiayhtiö QHeat on kehittänyt ratkaisun, joka tuo geotermisen energian aivan uudella tavalla sitä tarvitsevien saataville. 2000 metriä syviä kaivoja voidaan nyt hyödyntää kustannustehokkaasti paitsi ehtymättöminä energianlähteinä, myös energiavarastoina.
“Kilometrien syvyyksiin on porauduttu öljy- ja kaasusektorilla jo kauan”, QHeatin toimitusjohtaja Erika Salmenvaara pohjustaa. “Syvien kaivojen poraamisessa ei siis varsinaisesti ole mitään uutta, mutta siinä on, miten geotermistä lämpöä saadaan kaivosta nyt kustannustehokkaasti talteen.”
Espoon Otaniemessä oli vuosina 2016–2020 käynnissä kaivonporaushanke, joka lopulta keskeytettiin. “Espoon hankkeessa porattiin noin 6 kilometrin syvyyteen. Yrityksemme perustaja Rami Niemi oli hankkeessa mukana ja ymmärsi, ettei tuolloin käytetty metodi ollut taloudellisesti järkevä. Jotta jääkausien aikana tiiviiksi muokkautuneesta kallioperästä saataisiin energia talteen fiksusti, olisi siihen kehitettävä uudenlainen ratkaisu.”
2000 metriä riittää kun käytetään oikeanlaista teknologiaa
QHeatilla ymmärrettiin, että optimaalisen panostuotossuhteen saavuttamiseksi riittäisi, kun kaivo porattaisiin 2000 metriin. “Mitä syvemmälle porataan, sitä suuremmaksi kaivon lämmöntuotantopotentiaali kasvaa, mutta niin kasvavat myös porauskustannukset. Kun verrataan kustannuksia ja lämmöntuotannon arvoa eri syvyyksissä, löytyy paras kannattavuussuhde juuri 2000 metristä.”
QHeatin ratkaisu kerää lämmön talteen aivan uudenlaisella tavalla. “Innovaatiomme perustuu siihen, että kaivoon saadaan synnytettyä koaksiaalinen virtaus. Kaivoon asennetaan eristetty keskiputki, minkä ansiosta energia saadaan tuotua syvyyksistä maan pinnalle ilman lämpöhäviötä. Aikaisemmin on ollut niin, että lämpöhäviö on ollut sitä suurempi mitä syvemmälle on porattu.”
Keskiputken asentamisella maalämpökaivoon saavutetaan myös toinen erinomainen hyöty. “Kaivon virtaussuuntaa vaihtamalla kaivo voidaan muuttaa lämpövarastoksi ja vapauttaa energia sieltä käyttöön tarpeen vaatiessa.”
2000 metriin porautumalla lämmöntuotanto voidaan myös tuoda lähelle sen loppukäyttäjää. “Perinteisesti lämpöenergiaa on tuotettu fossiilisia polttoaineita polttamalla keskitetyissä lämmöntuotantolaitoksissa, etäällä sen käyttäjästä. Syvä maalämpö soveltuu hajautetun kaukolämpöverkon tarpeisiin, sillä sitä voidaan tuottaa ja taltioida käyttöön lähellä lämmön tarvitsijaa.”
Vaikuttavaa myös faktojen valossa
Eri energiamuotojen muuntamiseen lämmitysenergiaksi tarvitaan lämpöpumppuja, joiden tehokkuudessa on eroja käytetystä energian lähteestä riippuen. Lämpöpumpun tehokkuutta mitataan COP-luvulla. Se kertoo, montako lämpöenergian yksikköä lämpöpumppu pystyy tuottamaan yhdellä yksiköllä sähköä. “Kaukolämpöverkon käyttämissä ilma-vesilämpöpumpuissa COP-luku on 2,5”, Erika Salmenvaara kertoo. “Jos energianlähteenä on 200–300 metriä syvä maalämpökaivo, on pumpun tehokkuusluku 3,5. Meidän teknologiallamme porattua, 2000 metriä syvää kaivoa hyödyntämällä päästään jopa 4,5 tehokkuuskertoimeen. Tämä tarkoittaa sitä, että syvä kaivo on alkuinvestoinnista huolimatta energianlähteenä kaikista kustannustehokkain vaihtoehto.”
Syvien geotermisten lämpökaivojen poraaminen on fiksua myös muutoin kuin eurojen valossa. “2000 metriä syvä kaivo tuottaa päästötöntä, puhdasta energiaa. Se vie 97 % vähemmän tonttipinta-alaa kuin perinteiset kaivot ja on siksi mahdollista ottaa käyttöön tiiviisti rakennetussa kaupunkiympäristössä. Kokonaistaloudellisuutta lisää myös se, että kaivo on paitsi ehtymätön energianlähde, myös energiavarasto.”
Geotermisen energian hyvät vaikutukset ovat myös yhteiskunnallisia. “Tämä energiamuoto parantaa koko Suomen energiantuotannon omavaraisuusastetta. Se lyhentää energian tuotannon toimitusketjua ja varmistaa sen vastuullisuuden.“
Monta sovellusaluetta, useita hyötyjiä
Eniten syvän kaivon poraamisesta hyötyy kohde, joka tuottaa hukkalämpöä. “Esimerkiksi jätteenpolttolaitoksille syvät energiavarastot ovat fiksu ratkaisu. Kun laitoksen tuottama hukkalämpö taltioidaan kaivoon, voidaan se vapauttaa sieltä kaukolämpöverkkoon kulutuksen ollessa korkealla.”
Hukkalämmön varastoimisesta hyötyisivät myös energiakiertotaloutta tavoittelevat kaupungit. “Kaupunkisuunnittelussa hukkalämpöä tulisi hyödyntää tehokkaammin varastoimalla se syviin lämpökaivoihin. Kaivoista energia voitaisiin ottaa hyötykäyttöön silloin, kun lämmölle on suurin kysyntä.”
Myös kiinteistösijoittaja hyötyy geotermisesta energiasta. “Jos kiinteistölleen hakee arvonnousua, on omavarainen, puhdas energia yksi tärkeimmistä investoinneista. On paljon tutkimuksellista näyttöä siitä, että omavarainen uusiutuvan energian hyödyntäminen vaikuttaa kiinteistön arvonkehitykseen positiivisesti. Tämän hetkisen tiedon valossa se voi nostaa arvoa jopa 10 %.”
Kehitystyö jatkuu, käyttäjän etu keskiössä
QHeatin maalämpöteknologian kehitystyö jatkuu edelleen. “Tähän mennessä olemme keskittyneet pääasiassa kaivokomponenttien ominaisuuksiin ja kustannuksiin. Tulevaisuudessa tulemme tuotekehityksessä panostamaan teknologian älykkääseen ohjaukseen sekä markkinaintegraation mahdollistamiseen.”
Huomisen energiamarkkina kaipaa nykyistäkin enemmän joustoa. “Ratkaisu joustotarpeeseen on energian älykkäämpi hyödyntäminen syvien maalämpökaivojen avulla. Kallioperästä energiaa saadaan tuotettua vakaasti, sillä geoterminen energia ei ole sääolosuhteista riippuvaista. Varastoimalla energiaa syviin kaivoihin, sitä saadaan vapautettua käyttöön tarpeen vaatiessa.”
Viivyttely ei palvele ketään
Erika Salmenvaara muistuttaa, että oikea hetki geotermisen energian hankkeen käynnistämiseen on tänään. “Ilmastonmuutos aiheuttaa huolta ja tilanteeseen pitäisi puuttua ajoissa. Energian käyttäjien olisi hyvä ymmärtää, että jos tavoitteena on toimia hiilineutraalisti vuonna 2030, pitää siihen tähtäävät investoinnit tehdä nyt.”
Jos geoterminen energia kiinnostaa, kannattaa QHeatiin tai Geomachineen ottaa yhteyttä. “Kerro meille ajatuksistasi. Selvitetään yhdessä mikä juuri sinulle olisi järkevin tapa tämän energiamuodon käyttöönottoon. Me toteutamme hankkeen verkostomme avustuksella ja autamme myös rahoituksen hankinnassa sekä kaivon ylläpidossa. Kun hankkeen käynnistää nyt, voi syvästä maalämpökaivosta päästä hyötymään noin vuoden päästä.”
Kiinnostuitko? Ota yhteyttä Geomachineen tai QHeatiin!
Lounavoima
Salossa varastoidaan nyt lämpöä kaksi kilometriä syviin, Geomachinen GM2000-vaunulla porattuihin lämpökaivoihin. Tämä on ensimmäinen kerta, kun näin syvät lämpökaivot ovat Pohjoismaissa operatiivisessa käytössä. Lounavoima on myös aloittanut kolmen uuden syvälämpökaivon poraamisen.
Lounavoiman ekovoimalaitoksen yhteyteen rakennettu lämpövarasto on otettu käyttöön Lounapuistossa Salossa. Ensimmäisen kaivon koekäyttöjakson tulokset ovat olleet hyviä, ja Saloon on päätetty rakentaa vielä kolme uutta kaivoa. Hankkeen valmistuttua ekovoimalaitoksen yhteydessä on kuuden kaivon laajuinen 6 MW tehoinen syvälämpövarasto. Syvälämpövarastoon varastoidaan ekovoimalaitoksessa syntyvää hukkalämpöä, jota käytetään talvella kaukolämmitykseen.
Lue Lounavoiman lehdistiedote aiheesta täältä.
Uutinen lämpökaivojen käyttöönotosta noteerattiin myös muissa suomalaismedioissa:
Kiinnostuitko? Ota yhteyttä!
GM2000
GM2000-poravaunun avulla maalämpökaivo on nyt mahdollista porata yli kahden kilometrin syvyyteen – nopeasti, monistettavasti ja kilpailukykyisillä kustannuksilla.
Enemmän energiaa pienemmältä maapinta-alalta
Perinteisistä 300 metriä syvistä maalämpökaivoista koostuva energiakenttä vaatii paljon maapinta-alaa, eikä siksi sovellu tiheästi rakennetuille alueille, isoihin kohteisiin tai kaukolämpöverkon tarpeisiin.
Yksi 2000 metriä syvä maalämpökaivo tuottaa yli 60-kertaisesti enemmän energiaa kuin perinteinen matala kaivo. Se tarvitsee vain 1 % siitä maapinta-alasta mikä energiakentän rakentamiseen vaaditaan. Syvä maalämpökaivo kestää pitkään menettämättä tuotantokykyään.
Syvissä kaivoissa koaksiaalisen lämmönvaihtojärjestelmän virtaushäviöt ovat pienet ja lämmönsiirto maaperästä maalämpöjärjestelmään on energiatehokasta. Järjestelmässä käytetään ainoastaan vettä.
Ratkaisu myös energian varastointiin
Kaivon virtaussuuntaa vaihtamalla maalämpökaivoa voidaan hyödyntää kiinteistöjen jäähdytykseen ja energian varastoimiseen kallioperään. Tämä mahdollistaa kesällä tuotetun hukkalämmön hyödyntämisen energiankulutuksen kasvaessa talvella.
Tehokasta ja tuottavaa porausta
GM2000-poravaunu mahdollistaa tehokkaan ja monistettavan poraamisen kahden kilometrin syvyyteen kovassa graniitissa. Geomachine on tuonut kaivonporausvaunuun maaperätutkimuksessa jo pitkään käytetyn mittaus- ja valvontateknologian mahdollistaen prosessin kontrolloimisen myös syvissä kaivoissa.
Tutustu tarkemmin GM2000-poravaunun ominaisuuksiin täällä.
Puhtaasti ympäristöä ajatellen
Maalämpö on uusiutuvaa energiaa ja sitä on saatavilla jatkuvasti sääoloista riippumatta. Se on ympäristöystävällisempää kuin esimerkiksi öljy- tai kaukolämpö, sillä se tuottaa hiilidioksidipäästöjä näihin verrattuna vuositasolla jopa 150–300 kg/MWh* vähemmän. Yhden syvän lämpökaivon CO2 päästövähennys on vuodessa 257 000 kg, mikä vastaa yli 10 000 aurinkopaneelin päästövähennyspotentiaalia**.
Maalämpökaivot täyttävät EU-taksonomian kriteeristön ja ovat sosiaalisesti vastuullinen vaihtoehto, sillä niillä ei ole ympäristöönsä maisema-, välke- tai meluvaikutuksia.
Omavaraisuutta energian tuotantoon
Syvä lämpökaivo voi olla joko kaukolämpöverkosta irrallinen, itsenäinen energialähde, tai osana kaukolämpöverkkoa vähentäen hiilidioksidipäästöjä ja parantaen järjestelmän energiatehokkuutta. Laajemmassa mittakaavassa syvien maalämpökaivojen hyödyntäminen lisää koko Suomen energiaomavaraisuutta.
Kiinnostuitko? Ota yhteyttä!
*Tilastokeskus 2023
** Laskettu Suomen sähköntuotannon keskimääräisellä päästökertoimella
Geomachine | QHeat | Lounavoima
Salossa, Lounavoiman jätteenpolttolaitoksella on saatu valmiiksi maailman ensimmäinen, jätteenpolttolaitoksen käyttöön porattu 2000 metriä syvä maalämpökaivo. Kaivon toiminta perustuu Quantitative Heat Oy:n (QHeat) kehittämään lämpökaivoratkaisuun ja se on porattu Geomachine Oy:n kehittämällä GM2000-poravaunulla.
“Maalämpö on ympäristöystävällinen ja kestävä ratkaisu maailman kasvavaan energiatarpeeseen”, Geomachine Oy:n toimitusjohtaja Samuli Salmela kertoo. “Koska maalämpökaivoille ei tulevaisuudessa ole yhtään enempää maa-alaa, on kaivot pystyttävä poraamaan nykyistä syvemmälle. Yksi 2000 metriin porattu maalämpökaivo tuottaa saman verran energiaa kuin useampi kymmen perinteistä matalampaa kaivoa, minkä lisäksi se soveltuu myös lämmön varastointiin ja jäähdytykseen. Siksi nyt kehitetty ratkaisu soveltuu erinomaisesti mm. isompien rakennustyömaiden ja kaukolämpöverkkojen käyttöön.”
Maailman ensimmäinen GM2000-kaivonporausvaunu on otettu käyttöön Salossa, jätteenpolttolaitos Lounavoiman tilauksesta. “Laitoksen toiminnasta syntyy tasaisesti energiaa kaukolämpöverkkoon”, QHeat :n toimitusjohtaja Erika Salmenvaara kertoo. “Verkossa lämmön kulutuskuorma kuitenkin muuttuu koko ajan, joten kulutuksen ollessa alhaisella tasolla, laitos on tuottanut hukkaenergiaa. Tämä energia voidaan nyt varastoida syviin maalämpökaivoihin ja purkaa sieltä myöhemmin ulos kulutuksen kasvaessa. Jätteenpolttolaitoksella vastaavaa ratkaisua ei aikaisemmin ole ollut käytössä, joten toteutamme hanketta tällaiseen ympäristöön nyt ensimmäisenä maailmassa. Lounavoiman jätteenpolttolaitokselle tullaan seuraavien vuosien aikana poraamaan kaikkiaan kuudesta kaivosta koostuva lämpövarasto.”
Aikaisemmin maalämpökaivojen porauksessa ennätyssyvyys on QHeatilla ollut 1600 metriä. Se, että poraus voidaan nyt suorittaa Geomachinen GM2000-poravaunulla 2000 metriin ja jopa sen yli, vie geotermisen energian hyödyntämisen aivan uudelle tasolle. “Poraussyvyyttä on saatu kasvatettua kolmanneksella, minkä johdosta energiaa saadaan nyt yhdestä kaivosta talteen jopa 60 % aikaisempaa enemmän. 1500 metriä syvästä kaivosta sitä saatiin vuositasolla 950 megawattituntia ja 2000 metrin syvyydestä nyt 1530 megawattitunnin verran”, Erika Salmenvaara kertoo. Luvut ovat vieläkin suurempia, jos 2000 metrin syvyisen kaivon energiantuottoa verrataan perinteiseen 300 metriä syvään maalämpökaivoon. “Perinteiseen kaivoon verrattuna saadaan nyt yhdestä kaivosta talteen energiaan jopa yli 60 kertaa enemmän kuin aikaisemmin.”
Geomachinen geoterminen kaivonporausratkaisu on optimoitu uppovasaraporaukseen kovassa skandinaavisessa maaperässä. Sen tuotekehityksessä on panostettu porauksen kokonaistaloudellisuuteen, DTH-teknologian mahdollistamaan nopeaan porauksen etenemään, porausdatan automaattiseen tallentamiseen, porausprosessin reaaliaikaiseen analysointiin sekä työskentelyn turvallisuuteen. GM2000-kaivonporausvaunun lisäksi kokonaisratkaisu kattaa paineilmalaitteiston, poraustarvikkeet sekä älykkään toiminnanohjaus- ja tallenninjärjestelmän porausprosessin optimointiin. Tarvittaessa ratkaisun saa käyttöönsä myös sähkökäyttöisenä, mikä mahdollistaa päästöjen pienenemisen. Vaunun helppo liikuteltavuus ja käyttöönotto lisäävät myös osaltaan porauksen kokonaistaloudellisuutta. ”Ratkaisumme ansiosta porari pystyy seuraamaan porausparametreja reaaliaikaisesti, vaikka itse poraus tapahtuu satojen metrien syvyydessä. Tämä vähentää kalustorikkoja, nopeuttaa poraamista ja tekee siitä kustannustehokasta”, sanoo Geomachine Oy:n toimitusjohtaja Samuli Salmela.
Maalämmön suhteellinen osuus rakennusten pääasiallisena lämmönlähteenä on ollut tasaisessa
kasvussa 2000-luvun alusta lähtien. GM2000-ratkaisusta pääsevät tulevaisuudessa hyötymään erityisesti isot kiinteistökohteet, joissa konseptia voidaan hyödyntää alueellisena energianlähteenä. Yhdestä kaivosta riittää energiaa jopa yli kolmensadan, A-energialuokan 70 m2:n asunnon lämmittämiseen.
QHeat
Maaliskuussa 2023 käyttöönotetun uuden maalämpöratkaisun ansiosta geotermistä lämpöä saadaan nyt talteen jopa 2000 metrin syvyydestä. Ratkaisun kehittäjä on teknologiayhtiö QHeat. Kaivonporaus suoritetaan Geomachinen GM2000-teknologialla.
“Syvää porausta on tehty oil and gas -sektorilla jo pitkään”, QHeatin toimitusjohtaja Erika Salmenvaara aloittaa. “Aikaisemmin poraussyvyys on kuitenkin ollut perinteisessä maalämpökaivoporauksessa vain 300 metriä. Kehittämämme uuden lämpökaivoratkaisun ansiosta maalämpöalaa saadaan nyt hyödynnettyä 2000 metristä, mahdollisesti jatkossa jopa syvemmältäkin. Tämä on valtava kehitysharppaus geoenergian hyödyntämisessä.”
QHeatin uusi maalämpöratkaisu on patentoitu maailmanlaajuisesti. “Tulemme viemään innovaatiomme myös ulkomaille. Energiankulutus kasvaa jatkuvasti, ja uusiutuville energianlähteille on koko ajan huutavampi tarve. Geotermiselle energialle onkin valtava markkinapotentiaali niin Euroopassa kuin Pohjois-Amerikassa ja Aasiassakin.“
Poraustyön pääroolissa GM2000
Kaivojen poraustyö tehdään Geomachinen kehittämällä GM2000-kaivonporausteknologialla. Kaivonporausvaunun lisäksi kokonaisratkaisu kattaa paineilmalaitteiston sekä älykkään toiminnanohjaus- ja tallenninjärjestelmän porausprosessin optimointiin. Ratkaisu on ensimmäinen laatuaan maailmassa. “Kun aloimme muutama vuosi sitten etsiä innovaatiollemme käytännön toteuttajaa, saimme huomata ettei Suomesta löytynyt näin syvien maalämpökaivojen porausosaamista. Geomachinella on vuosikymmenten kokemus maaperätutkimuksesta ja uppovasaraporauksesta, joten lähdimme keskustelemaan konseptimme jatkojalostamisesta heidän kanssaan. Kävi selväksi, että heiltä löytyisi osaaminen porauksessa tarvittavan vaunun tuotekehitykseen.”
GM2000-kaivonporausvaunun suunnittelussa on kiinnitetty erityistä huomiota porauksen kokonaistaloudellisuuteen, porausdatan automaattiseen tallentamiseen, porausprosessin reaaliaikaiseen analysointiin sekä työskentelyn turvallisuuteen. “GM2000-ratkaisun käyttöönotosta on seurannut monenlaisia hyötyjä. Porareiden työtyytyväisyys on parantunut, koska heillä on nyt käytössään nykyajan vaatimukset täyttävä työkalu. Työskentely on nyt turvallisempaa eikä porari altistu enää entiseen tapaan päästöille, koska vaunua voidaan ohjata etänä. Vaunun datalla ohjattavuuden ansiosta porari tietää koko ajan, mitä reiässä tapahtuu. Kaiken kaikkiaan työskentelystä on siis tullut turvallisempaa ja laadukkaampaa.”
Tositoimissa jätteenpolttolaitoksella
Maailman ensimmäinen GM2000-kaivonporausvaunu otettiin käyttöön maaliskuussa 2023 Salossa, jätteenpolttolaitos Lounavoiman tilauksesta. “Asiakkaamme nimenomainen vaatimus oli, että heidän kohteessaan poraus suoritettaisiin juuri tällä ratkaisulla. Aikaisempaa suuremman poraussyvyyden lisäksi asiakkaallemme oli tärkeää myös työskentelyn turvallisuus.
Lounavoiman jätteenpolttolaitoksella syviä maalämpökaivoja käytetään ennen kaikkea lämmön varastointiin. “Laitoksen toiminnasta syntyy tasaisesti energiaa kaukolämpöverkkoon. Verkossa lämmön kulutuskuorma kuitenkin muuttuu koko ajan, joten kulutuksen ollessa alhaisella tasolla laitos on tuottanut hukkaenergiaa. Tämä energia voidaan nyt varastoida syviin maalämpökaivoihin ja purkaa sieltä myöhemmin ulos kulutuksen kasvaessa. Jätteenpolttolaitoksella vastaavaa ratkaisua ei aikaisemmin ole ollut käytössä, joten toteutamme hanketta tällaiseen ympäristöön nyt ensimmäisenä maailmassa.”
Lounavoiman hanke aloitettiin vuonna 2021 eri poravaunulla, ja nyt sitä jatketaan Geomachinen GM2000-ratkaisulla. “Tarkoituksena on porata tämän vuoden aikana vielä kaksi maalämpökaivoa, jolloin kaivoja on kohteessa yhteensä kolme. Kaiken kaikkiaan kohteeseen on suunnitelmissa porata kuudesta kaivosta koostuva lämpövarasto.”
Luvut puhuvat selkeää kieltä
Ennen GM2000-kaivonporausvaunun käyttöönottoa maalämpökaivojen porauksessa ennätyssyvyys oli 1600 metriä. Se, että poraus voidaan nyt suorittaa 2000 metriin, ja tulevaisuudessa mahdollisesti sen ylikin, vie geotermisen energian hyödyntämisen aivan uudelle tasolle. “Poraussyvyyttä on saatu kasvatettua kolmanneksella, minkä johdosta energiaa saadaan nyt talteen jopa 60 % aikaisempaa enemmän. 1500 metriä syvästä kaivosta sitä saatiin vuositasolla 950 megawattituntia ja 2000 metrin syvyydestä nyt 1530 megawattitunnin verran. Tämä on aikamoinen parannus!”
Luvut ovat vieläkin suurempia, jos 2000 metrin syvyisen kaivon energiantuottoa verrataan perinteiseen 300 metriä syvään maalämpökaivoon. “Perinteiseen kaivoon verrattuna saadaan nyt yhdestä kaivosta talteen energiaan jopa yli 60 kertaa enemmän kuin aikaisemmin.”
GM2000-ratkaisusta pääsevät tulevaisuudessa hyötymään erityisesti isot kiinteistökohteet, joissa ratkaisua voidaan hyödyntää alueellisena energianlähteenä. Yhdestä kaivosta riittää energiaa jopa yli kolmensadan, A-energialuokan 70 m2:n asunnon lämmittämiseen.
“Tulemme markkinoimaan ratkaisuamme tulevaisuudessa erityisesti isoille kiinteistönomistajille, ammattimaisille kiinteistösijoittajille, rakennusliikkeille, kaukolämmön tuottajille ja kaukolämpöyhtiöille. Kohteen on oltava riittävän suuri, jotta se saa ratkaisumme käytöstä optimaalisen hyödyn.”
Yhteistyötä aidoimmillaan
Erika Salmenvaaran mukaan yhteistyö Geomachinen kanssa on oiva esimerkki siitä, miten voimien yhdistämisellä voidaan päästä loistavaan lopputulokseen. “Meidän missiomme on auttaa asiakastamme eteenpäin hiilineutraaliuspolullaan lämmityksen osalta. Tuotteemme on siis puhdas lämmitysenergia. Geomachine puolestaan tarjoaa ratkaisun siihen, miten missiomme käytännössä toteutetaan. Vaikka eri toimialoilla operoimmekin, olemme silti löytäneet aitoa synergiaa yhteisen hyvän saavuttamiseksi.”
Sekä QHeat että Geomachine hyötyvät kumpikin yhteistyöstä oman liiketoimintansa kasvattamisessa. “Meille yhteistyö mahdollistaa innovaatiomme myynnin konkreettisena tuotteena sitä tarvitseville. Geomachine puolestaan sai omaan tuoteportfolioonsa uuden ratkaisun, jonka avulla he voivat laajentaa tuotetarjontaansa maaperätutkimuksesta myös geotermisen energian poraamiseen.”
Tutustu GM2000-kokonaisratkaisuun tarkemmin täällä.
GM2000
Uusiutuvan energian käyttö lämmitysmuotona kasvattaa jatkuvasti suosiotaan. Geomachine ja QHeat ovat yhdistäneet voimansa, jotta geoterminen maalämpö saataisiin tulevaisuudessa entistä vaivattomammin ja edullisemmin hyötykäyttöön.
Maailmassa, jossa luonnonvarojen hupeneminen herättää jatkuvasti suurempaa huolta, on löydettävä keinoja toimia kestävämmin ja ympäristöystävällisemmin. Geoterminen maalämpö on energiantuotantotapana lähes päästötön ja ilmastonmuutosta torjuva vaihtoehto.
“Me uuden polven energiayhtiönä haluamme olla viemässä maailmaa puhtaamman energian aikakaudelle”, QHeat Oy:n toimitusjohtaja Rami Niemi kertoo. “Yhdessä Geomachinen kanssa olemme kehittäneet geotermisen maalämmön hyödyntämiseen konseptin, joka mahdollistaa kestävän tavan suurten kiinteistöjen lämmitykseen sekä jäähdytykseen nyt ja tulevaisuudessa.”
Maailman edistyksellisintä kaivonporausteknologiaa
Rami Niemen mukaan uusi maalämpökonsepti on ylivoimainen perinteiseen maalämmön talteenottotapaan verrattuna. “Merkittävin ero on siinä, että meidän konseptissamme lämpökaivoista porataan huomattavasti perinteisiä kaivoja syvempiä. Meidän poraussyvyytemme ulottuu 2000 metriin, jossa lämpötilat ovat merkittävästi perinteisiä poraussyvyyksiä korkeampia. Tämä mahdollistaa suuremman energiamäärän tuottamisen ja taltioinnin. Lisäksi porausprosessi on optimoitu mahdollisimman nopeaan kaivojen tuotantoon.”
Syvien maalämpökaivojen poraamista on harjoiteltu jo vuosia. Porauksen merkittävimmät haasteet ovat tähän mennessä liittyneet poraustapaan ja -kalustoon, sekä näiden seurauksena kestämättömän korkeisiin kustannuksiin. “Tähän mennessä testikaivoja on porattu useiden kilometrien syvyyteen kalustolla, jota ei ole erityisesti suunniteltu juuri maalämmön talteenottoon”, Geomachine Oy:n toimitusjohtaja Samuli Salmela kertoo. “QHeatin kanssa olemme nyt yhdessä kehittämässä kaivonporausteknologiaa, joka soveltuu keskisyvien reikien poraukseen. Tämä on riittävä poraussyvyys maalämmön optimaaliseen hyödyntämiseen ja taltiointiin. Syvemmälle ei ole kustannustehokasta mennä.”
Geomachinen GM2000-kaivonporausvaunu on ensimmäinen laatuaan koko maailmassa. Sen tuotekehityksessä on panostettu useisiin porauksen kokonaistaloudellisuutta parantaviin yksityiskohtiin. “Poravaunussamme on yhdistetty suuri liikenopeus sekä nostovoima. Vaunu on optimoitu keskisyvien reikien uppovasaraporaukseen kovassa skandinaavisessa maaperässä. Olemme automatisoineet porauksen seurannan siten, että porari tietää koko ajan tarkalleen kaikki tarvittavat porausparametrit, vaikka poraus tapahtuukin useiden satojen metrien syvyydessä. Oman tallenninratkaisumme ansiosta pystymme analysoimaan maaperää ja reagoimaan tarvittaviin muutoksiin reaaliaikaisesti. Meidän visiomme onkin muuttaa poraaminen valvontatyöksi, joka sankaritekojen suorittamisen sijaan on vaivatonta ja monistettavaa.”
Hyötyjen lista on pitkä
QHeatin Rami Niemen mukaan uudelle maalämpökonseptille löytyy monenlaisia hyödyntämistapoja. “Konseptimme on suunnattu palvelemaan pääasiassa suurten kiinteistöjen, kuten teollisuusrakennusten, sairaaloiden, liikekeskusten, lentokenttien sekä isojen asuinrakennuskokonaisuuksien tarpeita.”
Uuden teknologian ansiosta maalämpö on nyt mahdollista ottaa hyötykäyttöön käytännössä ihan kaikkialla, riippumatta siitä miten tiheää rakennuskanta porausalueella on. “Meidän metodillamme porattu 1500 metrin syvyinen geoterminen maalämpökaivo vastaa noin 30 vanhalla menetelmällä porattua kaivoa. Tämä tarkoittaa sitä, että huomattavasti vähemmällä tilankäytöllä saadaan nyt synnytettyä sama määrä energiaa kuin aikaisemmin.”
Mitä maalämpöön energiamuotona tulee, on sen käytöllä monenlaisia hyötyjä. “Maalämmön vetovoimatekijöitä ovat muun muassa sen hintavakaus sekä syntyvien kustannusten ennustettavuus. Luonnollisestikin myös maalämmön päästöttömyys on yksi sen isoimmista hyötyominaisuuksista. QHeatin ratkaisun avulla CO2-päästöjä voidaan vähentää jopa 95 %.”
Maalämmön käytöstä hyötyy koko rakentamisen arvoketju. Kiinteistön omistajalle maalämmön valinta lämmitysmuodoksi tarkoittaa kohteen arvonnousua. Kohteen rakennuttaja voi nykyisten vihreisiin valintoihin tukevien rahoitusinstrumenttien ansiosta säästää kohteen rahoituskuluissa ja kuolettaa maalämmön hankintakulut hyvinkin nopeasti. Kiinteistöjen käyttäjät ja asukkaat puolestaan hyötyvät maalämmöstä edullisina käyttökustannuksina, rakennuksen hiilijalanjäljen pienenemisenä sekä jäähdytyksen mukanaan tuoman asumismukavuuden lisääntymisenä.
Tulevaisuuden lämmitysmuoto
Asumisen lämmitykseen tarvittava energia on tällä hetkellä yksi suurimmista päästöjen aiheuttajista Suomessa. Tilastokeskuksen vuonna 2020 julkaisema Asumisen energiankulutus -tutkimus kertoo, että vuonna 2019 asumiseen kului energiaa vuositasolla noin 65 terawattituntia. Noin puolet lämmitykseen tarvittavasta energiasta tuotetaan tällä hetkellä kaukolämmöllä. Toinen puolikas tuotetaan paikallisesti esimerkiksi biomassaa polttamalla tai öljyä, maakaasua tai maalämpöä hyödyntäen. Tilastokeskuksen mukaan maalämmön suhteellinen osuus rakennusten pääasiallisena lämmönlähteenä on ollut tasaisessa kasvussa 2000-luvun alusta lähtien.
“Tämä suuntaus on ilahduttava ja uusiutuvan energian hyödyntäminen on paras tie ympäristön kannalta kestävämpään huomiseen”, Rami Niemi toteaa. “QHeat ja Geomachine haluavat olla pioneereina tässä kehitystyössä mukana. On tullut aika siivota jälkemme.”