Identifiering av geoenergipotential med hjälp av mineralogi kostnadseffektivt och ekologiskt

Min erfarenhet av GTK under skrivandet av avhandlingen har varit mycket positiv. Arbetet med geotermisk energipotential, forskningen och jämförelsen av olika metoder har berikat min förståelse på detta område avsevärt. En grupp som stödjer samarbete, flexibilitet och handledning har haft en avgörande roll för att min avhandling ska kunna skapas framgångsrikt.

Arbetsgemenskapens intresse och stöd för min avhandling fungerade som en stark motivation att främja forskningens framskridande så att jag efter att slutresultaten blivit klara kunde dela ny kunskap och lärdomar i min arbetsgemenskap. Min grupps unika expertkunnande om geoenergi – genom att följa deras arbete fick jag också uppleva mitt eget arbete som betydelsefullt. Att skriva avhandlingen var också betydelsefullt eftersom den representerade den första riktiga vetenskapliga forskningen om ett intressant, aktuellt och viktigt ämne som jag själv producerat. Inom dessa ramar försöker jag tillföra mervärde och fördjupa min förståelse för geoenergi.

Beräkningsmetod för att identifiera geoenergipotential och skapandet av en värmeflödeskarta

Efterfrågan på förnybara energikällor ökar ständigt i och med klimatförändringen. Temperaturen i jordens berggrund ökar i djupled och erbjuder mer energi än mänskligheten kan utnyttja.

Geotermisk energi är en koldioxidsnål energiform och man strävar efter att förstå och utnyttja dess potential i allt högre grad. Vid planeringen av energibrunnar behövs geologisk forskning och information om termogeologiska egenskaper, såsom värmekonduktivitet, värmeflöde och värmekapacitet.

I förutredningar och modelleringar av energibrunnar har man utnyttjat så kallade in situ-mätningar, såsom termiska responstest (thermal response testing, TRT) och värmekabelmätningar (active distributed temperature sensing, ADTS), med vilka man utreder värmekonduktiviteten och värmemotståndet. Med hjälp av den kalkylmässiga metoden kan man med hjälp av mineralsammansättningen och -fördelningen för berggrundens stenart beräkna dess värmekonduktivitet och värmekapacitet. Dessa parametrar är väsentliga för modelleringen av energibrunnsfälten.

Den kalkylmässiga metoden och in situ-metoden erbjuder två av dessa tre parametrar, den gemensamma faktorn är värmekonduktivitet. Metoderna skiljer sig dock från varandra i fråga om miljökonsekvenser, kostnader och förutom den tid som krävs även i fråga om perspektiv. I min magisteravhandling jämför jag resultaten och skillnaderna mellan olika metoder och erbjuder en kostnadskalkyl för dessa jämförbara metoder.

Genom min forskning ville jag utveckla förutredningarna om geoenergipotentialen så att de blir mer kostnadseffektiva och miljövänliga, och på så sätt strävar jag konkret efter att främja utnyttjandet av geoenergi i Finland. Detta mål inspirerade och vägledde mig under studien. Som ett särskilt viktigt forskningsresultat upplever jag den information, snabbhet, ekologi och kostnadseffektivitet som min beräkningsmetod erbjuder. Jag hoppas därför att så många som möjligt kommer att intressera sig för denna metod genom min avhandling.

Den kalkylmässiga metoden möjliggör också informationsmaterial som ständigt samlas in och utvecklas. Fördelen med metoden är dessutom att den inte kräver geologiskt krävande specialkompetens eller anskaffning av dyr specialutrustning. Tillvägagångssättet är praktiskt och möjliggör resultat från ett större område. I jämförelse är in situ-metoden mycket lokal och ger exakt information om uttryckligen borrade brunnar, dvs. genomförandet av metoden kräver att en brunn borras. För att få fram resultat av den kalkylmässiga metoden är det inte nödvändigt att borra en brunn.

Arbetsgivarens stöd och flexibilitet stimulerade pro gradu-avhandlingen

Min avhandling stöddes samtidigt av GTK, vilket möjliggjorde ett nära samarbete med min handledare Teppo Arola. Samarbetet sänkte tröskeln för att be om råd och diskutera observationer som framkommit. De erbjöd också möjlighet till aktivt åsiktsutbyte och idéutbyte.

Genom att arbetsgivaren gav möjlighet att arbeta på distans med flexibel arbetstid underlättades tidshanteringen mellan vardagssysslorna, arbetet, studierna och skrivandet av avhandlingen. Att behandla liknande ämnen i mitt arbete styrde mina tankar i rätt riktning med tanke på avhandlingen. Jag tror att arbetet på GTK vid sidan av att skriva avhandlingen stärkte helhetsprocessen och slutresultatet. Arbetsgivarens flexibilitet i kombination med regelbunden kommunikation visade sig vara en central faktor när avhandlingen färdigställdes.

Det råder inga tvivel om att det tidvis var en utmaning att skriva avhandlingen på kvällarna. Under coronapandemin framhävdes vikten av livskompetens och balans. Detsamma har upprepats vid sidan av studierna när jag arbetat som förman på heltid och som ordförande för ämnesföreningen. Att lyckas med alla dessa saker var ibland “bara” en stark prestation, men samtidigt fördjupade det min egen förståelse för vikten av balans mellan olika delar av livet. Genast efter avhandlingen fick jag den glada nyheten om att mina studier fortsätter inom företagsekonomi. Jag upplever att en tradenomexamen i företagsekonomi ger ett värdefullt tillägg för att komplettera min kompetens och mitt intresse för förnybar energi och geologi.

Text

Meri Wiberg, forskningsassistent
Energi och bygglösningar, Geoenergi
Geologiska forskningscentralen GTK

Mer information

Pro gradu-avhandlingen kan ses i Helsingfors universitets tjänst:
Wiberg, M. 2023. Mineralogical method for determining heat conductivity and heat capacity of the Finnish bedrock. Helsingfors universitet.