Centrian energiakaivo saavutti 600 metrin tavoitesyvyyden Kälviällä
Syyskuussa porattu kaivo täydensi Kälviällä sijaitsevan geotermisen energian tutkimusympäristöä, jonka suunnittelussa ja toteuttamisessa on hyödynnetty monialaista yhteistyötä.
Projektipäällikkö Valtteri Saviluodolla on syytä hymyyn. Centrian keskisyvän energiakaivon poraus saavutti 600 metrin tavoitesyvyyden syyskuussa Keski-Pohjanmaan koulutusyhtymän Kälviän toimipaikalla ja myös keruupiirin lasku 600 metriin sujui onnistuneesti. Energiakaivo täydentää paikanpäälle rakennettavaa geotermisen energian tutkimusympäristöä, johon aiemmin keväällä porattiin Geologian tutkimuskeskus GTK:n keskisyvä tutkimuskaivo. Molemmat kaivot ja niihin asennetut keruupiirit saavuttivat 600 metrin tavoitesyvyyden.
Uusi tutkimusympäristö vahvistaa geotermiseen energiaan liittyvää tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoimintaa sekä luo uuden alustan alan osaamisen ja ratkaisujen kehittämiseen. Tutkimusympäristö on toteutettu yhteistyössä Geologian tutkimuskeskuksen kanssa osana Euroopan unionin osarahoittamaa Geoenergialoikka-ryhmähanketta.
Tähän pisteeseen pääsyä on edeltänyt perusteellinen suunnittelu. Energiakaivon onnistuneeseen toteuttamiseen, sekä tutkimusympäristön suunnitteluun ja rakentamiseen tarvitaan monialaista osaamista, kokemusta ja erikoiskalustoa. Kaivojen poraaminen tapahtui työmaa-alueella, jossa monen eri toimijan ja aikataulun yhteensovittaminen toi oman lisähaasteensa. Myös turvallisuusnäkökulmat tuli huomioida. GTK:n investoinnin toteutuksesta ja tutkimuskaivon porauksesta aiemmin kesällä vastasi KS Geoenergi Kruunupyystä. Centrian osatoteutuksen investoinneille hankesuunnittelu on tehty yhteistyössä Enersys Oy:n kanssa ja tutkimusympäristön rakentamisesta vastaa KVR-pääurakoitsijana Techeat Oy. Rototec Oy vastasi keskisyvän energiakaivon porauksen suunnittelusta ja porauskalustosta.
– Alan yritysten, Poratek ry:n, GTK:n, Kpedun ja päärahoittajan kanssa tehty yhteistyö on ollut tutkimusympäristön toteutuksen kannalta korvaamatonta, kertoo Centrian osatoteutuksen projektipäällikkö Valtteri Saviluoto.
Varsinaisen energiakaivon poraustyön 600 metrin tavoitesyvyyteen syyskuussa teki J. Häkkänen Oy, jossa porausalan osaaminen jatkuu jo kolmannessa sukupolvessa. Jere Häkkänen kertoo porauksen olleen heille tyypillinen ja sujuneen kokonaisuutena hyvin. Hän laskeskelee elämänsä aikana poranneensa yhteensä lähemmäksi 400 000 metrin verran energiakaivoja. Kälviällä kallioperä oli hänen mukaansa hiukan pehmeämpää, eikä niin hiovaa kuin Etelä-Suomessa, mikä säästi porakruunun terää kuluttaen sitä vähemmän. Noin 280–400 metrin välillä kallioperässä oli rikkonainen alue, jossa oli irtokiveä tai halkeamia, mikä ilmeni poistokonttiin veden mukana äänekkäästi ropisevasta kiviaineksesta. Poraustekniikkana käytettiin paineilmavasaraa ja yhteensä poraukseen kului viisi päivää, joista neljä oli varsinaista porauspäivää.
– Poraukseen liittyy aina muutakin työtä, kaluston siirtoa, paineistusta. Toisena porauspäivänä jouduimme keskeyttämään porauksen veden vuoksi ja lisäämään kaivon yläosaan maaputkea, eli metallista suojaputkea, jotta vesi voitiin ohjata turvallisesti poistokonttiin. Kokonaisuutena poraus sujui loistavasti, kertoo Häkkänen.
Porauksen jälkeen koitti jännittävä hetki, kun saavutettu syvyys mitattiin ja todettiin porausreiän olevan auki pohjaan saakka. Tämän jälkeen voitiin aloittaa keruupiirien asennus, ne valmistivat ja asensi MuoviTech Finland Oy. Keruuliuoksena niissä käytetään VesiTekno Oy:n kehittämää Geo-Frostia, joka on kehitetty ominaisuuksiensa puolesta erityisesti keskisyville energiakaivoille. Esimerkiksi keruuliuoksen korkea tiheys tarjoaa helpotusta keruupiirien asennuksiin (Saviluoto, V., s. 24–25, 2026). VesiTekno Oy:n toimitusjohtaja Jyrki Puputin mukaan Geo-Frostin ominaisuuksien myötä voidaan pohjapainojen käytöstä luopua ja säästää näin materiaaleja, sekä myös ohentaa keruupiirin seinämävahvuutta ja parantaa näin lämmönjohtavuutta.
Ensimmäinen asennetuista keruupiireistä on putkien ulkohalkaisijaltaan 55 mm ja ulottuu kaivon pohjalle saakka 600 metriin. Toinen erillinen keruupiiri on putkien ulkohalkaisijaltaan 40 mm ja se laskettiin 200 metriin. Teoriassa matalampi keruupiiri mahdollistaisi energian varastoinnin sekä rakennuksen viilennyksen optimoidummin syvään keruupiiriin verrattuna, koska kallioperä ja energiakaivo ovat kylmempiä yläosiltaan. Syvempi keruupiiri yhdessä lämpöpumpun kanssa tarjoaa lämmitystä, toki myös sitä voidaan hyödyntää viilennykseen sekä energian varastointiin. Lisäksi GTK asensi kaivon vapaaseen vesitilaan korkean resoluution mittauskaapelin 600 metrin syvyyteen, jolla voidaan mitata energiakaivon lämpötilaa eri syvyyksissä sekä monitoroida energiakaivon käytönaikaisia muutoksia. Jotta kaikki tarvittava saatiin mahdutettua rajalliseen tilaan, asennettiin keruupiirit ja mittauskaapeli kaivoon tiukkana ”kimppuna”.
– Syvemmälle edetessä ja kitkan lisääntyessä tuli pysähdyksiä, mikä on aika tyypillistä, kun keruupiiriä lasketaan näin syvälle. Tämä oli itselle ensimmäinen kerta, kun samaan kaivoon laskettiin toinen, eripituinen keruupiiri, kertoo MuoviTechin asennusta seurannut Häkkänen.
– Hyvällä suunnittelulla ja osaamisella kokonaisuus onnistui loistavasti. Parempaa lopputulosta poraukselle ja keruupiirien asentamiselle ei olisi voinut toivoa. Pääsimme metrilleen tavoitteeseen, toteaa Saviluoto.
Häkkänen vuorostaan suuntaa kohti seuraavaa energiakaivon porausta, tällä kertaa Norjaan. Hänen mukaansa 400 metrin syvyisten energiakaivojen poraus on jo yleistä. Keskisyvien energiakaivojen kysyntä todennäköisesti kasvaa tulevaisuudessa, erityisesti kaupunkialueilla, joissa tonttien koko on pieni, mutta energiantarve on suuri. Häkkänen kertoo, että alalla suuntaus on ollut jatkuvasti kohti entistä syvempien energiakaivojen toteutuksia.