Eurooppalaisten tutkimuskeskusten yhteistyö vahvistaa Viron energiasiirtymää

EGT-TWINN projekti tarjoaa alustan edistää Euroopan geologian tutkimuskeskusten välistä tutkimus- ja innovaatioyhteistyötä. Projekti tuo yhteen Suomen, Tanskan ja Grönlannin, Yhdistyneen kuningaskunnan ja Viron geologian tutkimuskeskukset sekä Oulun yliopiston.

”EGT-TWINN projektikonsepti toimii hyvänä mallina tuleville twinning-aloitteille ja osoittaa Euroopan unionin rahoittaman yhteistyön vaikutuksen parantamalla tutkimusta ja teknistä kapasiteettia. Tämä hyödyttää twinning-kumppanin lisäksi kaikkia osallistujatahoja tukemalla resurssien hallintaa ja kestäviä energiaratkaisuja. Lisäksi projekti tarjoaa nuorille tutkijoille erinomaisen mahdollisuuden hankkia kokemusta, osallistua huippututkimukseen ja rakentaa tulevan uransa kannalta arvokkaita verkostoja”, toteaa Geologian tutkimuskeskus GTK:n erikoisasiantuntija Juha Kaija.

Tieteellisellä yhteistyöllä kohti vihreää siirtymää

Projektissa työskentelevien tutkijoiden yhteinen julkaisu on konkreettinen osoitus tutkimuskeskusten tieteellisen yhteistyön tiivistymisestä. Tutkimus käsittelee pohjaveden liikkeen vaikutuksia geotermisen energian tuotantoon suljetussa lämmönkeruuputkistossa (borehole heat exchanger, BHE) Viron matalan lämpötilan geologisessa ympäristössä. (kts. Lisätiedot)

Viron geologia tarjoaa hyvät mahdollisuudet tutkia pohjaveden virtauksen vaikutusta energiakaivojen lämmöntuotantoon. Tutkimus tehtiin mallintamalla eri puolilla Viroa kolmessa kohteessa sijaitsevia suljetun lämmönkeruuputkiston energiakaivoja, joiden syvyys on 400, 500 ja 1000 metriä. Lisäksi mallinnettiin kaivokenttä, joka kattaa kymmenen 400 metrin syvyistä suljetun lämpöputkiston kaivoa.

Hydraulisista muuttujista laadittiin parametreja, joiden avulla verrattiin miten muun muassa pohjaveden virtausnopeus vaikuttaa järjestelmien lämpöenergian tuottoon neljässä erityyppisessä suljetun lämpöputkiston energiakaivossa. Tulokset osoittavat, että maanalaisen lämpötilan ja lämmönjohtokyvyn kaltaiset termogeologiset tekijät vaikuttavat kaivojen energiantuotantoon enemmän kuin mallinnettu pohjaveden virtaus. Energian kokonaistuotanto kuitenkin lisääntyy 3–20 %, kun pohjaveden virtausnopeus ylittää 0,03 m/vrk. Tutkimuksessa esitetään arvio eri energiakaivotyyppien lämpöenergian tuotosta sekä yksityiskohtainen analyysi epävarmuustekijöistä.

Viron geologiaa käsittelevä tutkimus tukee vihreän siirtymän tavoitteita ja voi toimia vertailukohtana energiajärjestelmien suunnittelussa niin Virossa kuin kansainvälisesti geologialtaan vastaavilla paksun sedimenttialtaan alueilla. Geoterminen energia voi tarjota Virolle merkittävän uusiutuvan energialähteen.

”Oli erittäin palkitsevaa työskennellä Viron geologian tutkimuskeskuksen kanssa ja yhdistää heidän paikallisosaamisensa geologiasta ja hydrogeologiasta omaan mallinnusosaamiseeni”, kertoo tutkimuksesta vastannut geofyysikko Kaiu Piipponen GTK:lta.

Seuraavaa tutkijasukupolvea kouluttamassa

Yksi EGT-TWINN projektin tärkeimmistä tavoitteista on kouluttaa seuraavan sukupolven geotieteiden tutkijoita ja tarjota opiskelijoille käytännön kokemusta huippumenetelmistä ja -teknologioista. Hyvä esimerkki tästä on ollut mineraaliprosessointia käsittelevä kurssi, jonka aikana opiskelijat tutustuivat fosfaattimalmien käsittelyyn aina malmin karakterisoinnista rikastukseen asti. Osallistuneet pääsivät myös soveltamaan osaamistaan Oulun yliopiston Oulu Mining School -tutkimuskeskuksessa ja vierailemaan GTK Mintecin koetehtaalla.

3D-mallinnuksen kurssilla Tarton yliopiston opiskelijat tutustuivat uusimpiin geologisiin mallinnusohjelmistoihin ‒ työkaluihin, joiden avulla saadaan käsitys maanalaisista rakenteista. Koulutus auttoi osallistujia myös tunnistamaan EGT:n pitkän aikavälin tarpeisiin parhaiten sopivat ohjelmistot.

”Mielestäni yksi TWINN-koulutusten parhaista tuloksista liittyi maaperäkartoitukseen. Saimme kattavasti tietoa kartoitusprosessista sekä kehitysideoita EGT:tä varten. Tutustuimme esimerkiksi tTEM-menetelmään, ja vuotta myöhemmin kokeilimme jo itse kyseistä menetelmää Virossa. Opimme myös, miten edistyksellinen GEUS on 3D-mallinnuksen saralla. GEUS jakaa mallejaan FOHM-alustalla, mikä innoitti meitä perustamaan 3D-työryhmän, jonka päätavoitteena on toteuttaa Viron geologian 3D-kartoitusta”, kertoo Magdaleena Männik, joka työskentelee hydrogeologina EGT:ssä.

Projektin kahden toimintavuoden aikana on järjestetty 32 eri koulutusta ja tapahtumaa. ”Olen erittäin tyytyväinen projektin kehittymiseen. Avain menestykseen on ollut yhteistyö kaikkien kumppaniorganisaatioiden välillä. Projekti on lisännyt merkittävästi EGT:n henkilöstön osaamista ja lisäksi laajentanut käsitystämme geologian tutkimukseen käytettävissä olevista työkaluista ja menetelmistä. Projektin kuluessa olemme solmineet useita uusia kontakteja ja yhteistyömme näiden organisaatioiden kanssa jatkuu ehdottomasti myös tulevaisuudessa”, kertoo EGT:n projektipäällikkö Heikki Bauert.

Ideat rikastuvat kohtaamisissa

Tallinnassa tänä syksynä järjestetty EGT-TWINN CRM -konferenssi kokosi asiantuntijat yhteen tarkastelemaan kriittisten raaka-aineiden (CRM) tulevaisuutta Euroopassa. Vuoden aikana toteutettiin useita muitakin merkittäviä tapahtumia, kuten Urban Geochemistry Conference ja INQUA Peribaltic. Tapahtumat vahvistivat näkemystä rajat ylittävän yhteistyön ja asiantuntemuksen jakamisen kasvavasta merkityksestä, kun pyritään vastaamaan raaka-aineiden louhintaan, kestävyyteen ja ympäristövaikutuksiin liittyviin kysymyksiin.

”Konferenssit syvensivät ymmärrystä käsitellyistä aiheista ja tarjosivat nuorille tutkijoille mahdollisuuden verkostoitumiseen. Tällaiset kasvokkaiset kohtaamiset muodostavat tärkeän pohjan uusille ideoille ja projekteille sekä ajankohtaista tutkimustyötä koskevan tiedon jakamiselle”, Juha Kaija kertoo.

Pohjoismaisten geologian tutkimuskeskusten tapaamisessa keskusteltiin mahdollisuuksista yhteistyöprojekteihin EGT-TWINN projektin jälkeen. Yhteistyön jatkuminen koettiin tärkeäksi rahoitukseen liittyvistä haasteista huolimatta. ”On selvää, että halu jatkaa yhteistyötä on voimakas, mutta tällä hetkellä todellinen haaste on löytää resursseja viedä asioita eteenpäin”, Heikki Bauert toteaa.

Geoterminen energia ja sosiaalinen toimilupa vuoden 2025 painopisteinä

Projektissa järjestetään ensi vuonna vielä kaksi konferenssia. Kesäkuussa 2025 pidettävä konferenssi keskittyy geotermiseen energiaan. Tilaisuudessa on tarkoitus käsitellä aihetta laajasti matalan geotermisen energian hyödyntämisestä aina geotermisiin voimaloihin. Tavoitteena on tarjota tietoa geotermisen energian mahdollisuuksista kaukolämmön kestävässä tuotannossa.

Toisessa konferenssissa aiheena on sosiaalisen tutkimus- ja toimiluvan sekä kestävän kaivannaistoiminnan käsitteet – aiheiden merkitys korostuu entisestään, kun pohditaan tulevaisuuden vastuullisia kaivoskäytäntöjä. Tilaisuuden päivämäärää ei ole vielä vahvistettu.

”Olemme nyt projektin loppuvaiheessa ja erittäin iloisia yhteistyöstä ja tiedonvaihdosta, joka jatkuu EGT-TWINN projektin puitteissa vuoden 2025 loppuun. Kun pohdimme saavutettuja virstanpylväitä ja tulevia haasteita, yksi seikka on varsin selvä: EGT-TWINN on luonut vankan perustan geotieteen, resurssien hallinnan ja rajat ylittävän yhteistyön tulevaisuudelle Pohjois-Euroopassa. Tämä on ollut uskomaton matka ja odotamme innolla, mihin se vielä johtaa”, Bauert jatkaa.

Lisätietoja

Juha Kaija, erikoisasiantunija
Geologian tutkimuskeskus GTK
juha.kaija@gtk.fi
puh. +358 29 503 2572

Heikki Bauert, projektipäällikkö
Estonian Geological Survey EGT
heikki.bauert@egt.ee
puh. +372 5340 5654

Geotermistä energiaa Viron geologisessa ympäristössä käsittelevä artikkeli Science Direct -sivustolla:
Piipponen, K., A. Soesoo, T. Arola, H. Bauert, S. Tarros 2024. Impacts of groundwater flow on borehole heat exchangers: Lessons learned from Estonia.

Projektin esittely GTK:n verkkosivuilla:
EGT-TWINN – Viron Geologian tutkimuskeskuksen tutkimuskapasiteetin parantaminen

Projektin verkkosivut:
EGT-TWINN: Enhancing Research Capacity at the Geological Survey of Estonia to Accelerate the Country’s Transition to Green Energy

 

EGT-TWINN projekti on saanut rahoitusta Euroopan Unionin Horisontti Eurooppa tutkimus- ja innovointiohjelmasta (puitesopimus numero: 101079459).