Syvä asiakasymmärrys ohjaa Geomachinen tuotekehitystä

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!