Jos kaikki menee hyvin, Helsinkiin rakennettava sairaala saa lämpöä syvempää maan uumenista kuin mikään muu rakennus Suomessa. Onnistuessaan yritys voisi raivata tietä varsin tarpeellisen ja vähäpäästöisen lämmönlähteen hyödyntämiselle.
– Se olisi erinomaista. Toivotan onnea ja menestystä projektille, sanoo Helsingin yliopiston emeritusprofessori Ilmo Kukkonen.
Vain parin kivenheiton päähän Helsingin Olympiastadionista nousevaan Laakson yhteissairaalaan aiotaan nimittäin pumpata lämpöä yli kolmen kilometrin syvyydestä ehkä jopa kolmen lämpökaivon avulla.
Ensin korealaisen poravalmistajan Hanjin D&B:n on määrä porata yksi 3 000–3 500 metriä syvä geolämpökaivo 5,9 miljoonalla eurolla. Sopimukseen sisältyy myös optio kahdesta lisäkaivosta, joiden yhteishinta olisi 8,6 miljoonaa euroa. Hinnat eivät sisällä arvonlisäveroa.
Sairaalan rakentajia ei voi syyttää rohkeuden ja kunnianhimon puutteesta.
Ensinnäkin lämpökaivot olisivat kilometrin syvempiä kuin syvimmät Suomessa tällä hetkellä käytössä olevat. Toisekseen kilometrien syvyyteen ulottuvien kaivojen poraaminen ylipäätään on osoittautunut Suomessa vaikeaksi – myös korealaisvalmistajan laitteilla.
Suomalainen kallio on hillinnyt intoa porata kilometrien syvyyksiin
Vielä muutamia vuosia sitten useat suomalaisyhtiöt hamusivat lämpöä kilometrien syvyyksistä.
Suurin ja mahtavin projekti oli St1:llä, joka aikoi tuottaa 10 prosenttia Espoon kaukolämmöstä seitsemän kilometrin kaivoparin avulla. St1 pääsikin yli kuuteen kilometriin, mutta se vei vuosia suunniteltua pidempään, eikä kahteen reikään perustunutta ideaa saatu toimimaan käytännössä.
Laakson sairaalahankkeen lähin vertailukohta ajallisesti, maantieteellisesti ja teknisesti on Tampereella. Viidentoista energiayhtiön yhteisen pilottihankeen tähtäimessä oli jopa seitsemän kilometrin syvyys. Poraukset tyssäsivät reiluun kahteen kilometriin, kun rahaa oli käytetty noin 1,5 miljoonaa euroa.
Tampereella käytettiin Laaksoon valitun Hanjin D&B:n kalustoa, mutta ainakin osa kalustosta oli hankittu jo vuosia aiemmin. Korealaisyhtiön työntekijät kävivät työmaalla konsultoimassa, mutta se ei toiminut varsinaisena porauksista vastaavana yhtiönä.
Poraaminen sujui parhaimmillaan nopeasti, mutta se kärsi lukuisista keskeytyksistä. Lopulta vastaan tuli louhos. Porausten jatkuminen olisi edellyttänyt putken asentamista louhoksen läpi.
– Poran suorituskyky oli periaatteessa hyvä, mutta porauspää tai joku muu poran osa hajosi useasti. Porausteknologiassa pitäisi tapahtua teknologiahyppy, joka laskisi kustannukset kymmenesosaan, Tampereen Energian kehitysjohtaja Mika Pekkinen sanoi Ylelle maaliskuussa 2023.
HUSin tarjouskilpailuun jäi jäljelle vain yksi ehdokas
Tampereen kokemuksista huolimatta korealainen Hanjin D&B on Laakson sairaalan rakentajien mukaan ainoa varteenotettava ehdokas reikien poraamiseen.
Tieto sairaalaa rakentavan allianssin ja Hanjin D&B:n aikeista käy ilmi julkisten hankintojen ilmoitusjärjestelmä Hilmasta, johon hankintayksikkö on julkaissut vapaaehtoisen ennakkoilmoituksen suorahankinnasta.
– Tarjouksia on vuosien aikana tullut yhteensä vain viisi, joista siis vain valittu toimittaja on pystynyt vastaamaan hankkeessa esitettyihin teknisiin haasteisiin ja tavoitteisiin, ilmoituksessa sanotaan.
Suomalainen kallio on geolämmölle hankala – muttei mahdoton
Vaikka suurin huuma kilometriluokan kaivoihin olisikin laantunut, emeritusprofessori Kukkonen pitää tehtävää mahdollisena. Hän ei tiedä Laakson projektin yksityiskohtia, joten hän arvioi asiaa ainoastaan yleisellä tasolla.
– Ei kolmeen kilometriin poraaminen ole mitenkään mahdotonta, jos kalusto on kunnossa, se on riittävän tehokasta, tiedetään mitä tehdään ja ollaan varautuneita kallioperän heikkousvyöhykkeisiin, sanoo emeritusprofessori Kukkonen.
St1:sen hanketta seurannut Kukkonen sanoo, että Otaniemessä saksalainen porausyhtiö meni yli kolmen kilometrin ”oikein reippaasti” niin sanotulla ilmavasaroinnilla. Sen syvemmältä porauksessa syntyvää kivimurskaa on kuitenkin vaikea saada pois ilmalla puhaltamalla.
Siksi St1 kokeili vesivasarointia, jossa reiän puhdistukseen käytetään vettä – tähän perustuu myös Hanjin D&B:n Laaksoon kaavailema ja Tampereella käytetty poraustekniikka. Vesivasarointia ei saatu kuitenkaan Otaniemessä toimimaan, joten loppu tehtiin varmalla, mutta hitaalla ja kalliilla kiertoporauksella.
Kenties laajinta – ja silti vaihtelevaa – menestystä kilometriluokan lämpökaivojen porauksessa Suomessa on saavuttanut QHeat ja sekin ilmavasaroinnilla. Se on porannut syvimmillään parin kilometrin syvyisiä kaivoja pääkaupunkiseudun kiinteistöihin, Saloon Lounavoimalle ja Vantaan Energialle. QHeatinkin mukaan porauksessa on vielä opittavaa, ennen kuin se on kaupallisesti kannattavaa.
Kukkosen mukaan Suomessa porausongelmia aiheuttavat erityisesti kallion heikkousvyöhykkeet, joita on vaikea ennustaa ja joiden takia porausreikä voi sortua.
Jos katsoo maantiellä kallioleikkauksia, voi nähdä rakoja metrin tai parin välein. Jos niitä on kymmeniä metrin matkalla, niiden läpi pääseminen vaatii voimaa ja erikoisia toimenpiteitä.
Kun heikkousvyöhykkeestä on päästy läpi, reiän reunat pitää sillä kohtaa vahvistaa joko sementoimalla tai putkittamalla.
Toinen ongelma tulee siitä, että poraus on Kukkosen sanoin ”vähän kuin työntäisi kypsää spagettia”. Jos satojen metrien tai jopa kilometrien pituista poraustankojen jonoa painetaan liian kovaa, se taipuu ja reiästä voi tulla jääkiekkomailan muotoinen.
Vääntyneen reiän syventäminen on hankalaa, kun poraustanko ottaa kiinni reiän seiniin.
– Nämä ovat mielestäni poraukseen liittyviä laadullisia kysymyksiä. On tärkeä neuvotella etukäteen, kuinka nämä poikkeustilanteet pystytään hoitamaan.
Miksi lämpöä pitää porata kilometrien syvyydestä ja miksi se on ollut niin vaikeaa?
Laakson sairaalaa rakentavat yhteistyössä esimerkiksi Helsingin kaupunki, Helsingin ja Uudenmaan erikoissairaanhoidosta vastaava HUS-yhtymä sekä SRV.
Yle yritti saada vastauksia geolämpöporausten riskeistä ja vertailukohteista HUSilta ja Hanjin D&B:ltä. HUS sanoi antavansa haastattelun muutamia päiviä sen jälkeen, kun on itse ehtinyt asiasta tiedottaa. Hanjin D&B kieltäytyi vastaamasta kysymyksiin.
