Syvässä kaivoksessa tutkitaan kallion lämmön hyödyntämistä – onko maanalainen energia tulevaisuuden ratkaisu?

ENERGIA Lämpöpumppuja hyödyntävä geoterminen energia on lupaava tapa tuottaa hiilivapaata lämpöä kaukolämpöjärjestelmiin. Kuuman veden tuottaminen kaukolämpöverkkoon vaatii korkeampaa lämpötilaa lämpöpumpun lämmönlähteeltä, kuin Suomen maankamaran yläosasta on saatavissa.

Tutkittuja ja toteutettuja geologisia vaihtoehtoja suurimittakaavaiseksi lämpöpumpun lämmönlähteeksi ovat maan pinnalta poratut syvät ja keskisyvät lämpökaivot. Lämmöntarpeen kasvaessa maanalainen lämmöntuotanto ja lämmönvarastointi saattavat muodostua edullisemmaksi tavaksi kuin maan pinnalta poratun syväkaivokonseptin monistaminen.

Geologian tutkimuskeskuksen vetämässä Energiakaivos-hankkeessa tutkittiin kallioperän lämmön hyödyntämistä syvyysväliltä 500–2500 metriä käyttäen Pyhäsalmen kaivosta tutkimuskohteena. Projektissa tutkittiin päävaihtoehtona maanalaista lämpökaivokenttää ja kollektoriratkaisua, jolla kallion lämpö saadaan tehokkaasti siirrettyä vesikiertopiiriin.

Kaivoksen pohjalle, 1440 metrin syvyyteen sijoitettu lämpökaivokenttä voidaan mitoittaa lämmittämään kiertovettä ja tuottamaan lämpöenergiaa, jopa useiden megawattien teholla. Lämpöpumppuja hyväksikäyttäen tämä mahdollistaa kymmenien gigawattituntien vuotuisen energiantuotannon, joka riittää kattamaan esimerkiksi Pyhäjärven kaupungin keskustan lämmöntarpeen.

Samanaikaisesti Pyhäsalmen geotermisen tutkimuksen ja konseptin kehitystyön kanssa projektiryhmä tutki myös kaivoksesta saatavaan geotermiseen energiaan liittyviä liiketoimintamahdollisuuksia. Metallisten raaka-aineiden louhinta Pyhäsalmen kaivoksesta tulee päättymään lähitulevaisuudessa ja syvän maanalaisen tilan jatkokäytölle on kehitteillä erilaisia jatkosuunnitelmia.

Alustavan arvion mukaan kannattava lämmöntuottoon perustuva liiketoiminta maanalaisesta kaivoksesta edellyttää 2–4 MW:n suuruusluokan lämpötehoa, joka laskelmien mukaan on kaivoksesta saatavissa. Suomen asutuskeskusten merkittävänä lämmönlähteenä voikin tulevaisuudessa olla maanalainen, suhteellisen lähellä maan pintaa sijaitseva hukkalämmöllä tai auringonlämmöllä lämmitetty kalliomassa.

GTK:n ja Oulun yliopiston Kerttu Saalasti Instituutin toteuttama Energiakaivos-hanke on saanut rahoitusta Euroopan aluekehitysrahastosta, Pyhäsalmi Mine Oy:ltä, Pyhäjärven kaupungilta ja Pyhäjärven Energia ja Vesi Oy:ltä.

Lue myös: Syvällä kallioperässä on valtava puhtaan energian varasto – tuhat kertaa Suomen koko energiantuotanto