St1:n Espoon Otaniemen geotermisen lämpölaitoksen pilottihankkeen yhteydessä porattiin vuosina 2016–2020 kaksi yli kuuden kilometrin syvyistä lämpökaivoa, joissa kallioperän lämpötila nousee noin 120 asteeseen. Energiantuotantoon tähdännyt hanke ei kuitenkaan edennyt kaupalliseen käyttöön riittämättömän virtausmäärän vuoksi, mutta kaivot ovat sittemmin saaneet uuden roolin tutkimusalustana: ensimmäisen kerran niitä hyödynnettiin tieteellisessä tutkimuksessa vuonna 2024, ja toukokuussa 2026 käynnistyi uusi tutkimusvaihe, jossa keskitytään syvän kallioperän veden ja kaasujen tarkempaan analyysiin. Tutkimuksista vastaa Helsingin yliopiston vetämä tutkimusryhmä.

Suuremmat ja edustavammat näytteet syvältä kallioperästä

Kevään 2026 tutkimusvaiheessa tavoitteena on saada runsaat näytteet vedestä ja sen sisältämistä kaasuista Otaniemen OTN-2-syväkaivosta noin kolmen kilometrin syvyydeltä. Näytteenotto toteutetaan pumppaamalla, mikä mahdollistaa huomattavasti suuremmat näytemäärät kuin aiemmin ja vähentää näytteiden kontaminaatioriskiä. Kyseessä on tiettävästi syvin pumppaus, joka on toteutettu suomalaisella kalustolla.

Jatkotutkimuksen taustalla ovat vuoden 2024 tulokset, jolloin voitiin osoittaa, että jopa viiden kilometrin syvyydellä, noin 100 asteen lämpötilassa, esiintyy kallioperän mikrobeja – siis elämää. Vesi osoittautui erittäin suolaiseksi ja kaasupitoiseksi, sisältäen muun muassa vetyä, heliumia ja typpeä. Tuolloin otetut näytteet olivat kuitenkin kooltaan hyvin pieniä, noin 600 millilitraa, mikä rajoitti analyysien edustavuutta.

Nyt toteutettava pumppausnäytteenotto rajoittuu teknisistä syistä kolmeen kilometriin, mutta tällä ei arvioida olevan vaikutusta tutkimuksen edustavuuteen. Vuoden 2024 tulosten perusteella kaivon vesi on koostumukseltaan homogeenista koko sen pituudelta. Kaivossa oleva vesi on peräisin 4,9–6,2 kilometrin syvyydeltä kallioperästä ja noussut kaivoon vuoden 2020 stimulointivaiheen aikana tapahtuneen paineen nousun seurauksena.

Helsingin yliopiston, VTT:n ja Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) tutkijat geotermisen lämpökaivon porausreiän vieressä.

Kansainvälisesti ainutlaatuinen tutkimusympäristö syvän kallioperän tutkimukseen

Otaniemen lämpökaivot mahdollistavat perustutkimuksen, joka tuottaa uutta tietoa kallioperän olosuhteista, syvän elämän edellytyksistä sekä geotermisen energian tulevaisuuden hyödyntämismahdollisuuksista. Yli kuuden kilometrin syvyiset kaivot muodostavat kansainvälisestikin harvinaisen tutkimusympäristön, jota voidaan hyödyntää pitkäjänteisesti eri tieteenalojen tutkimuksessa.

Kevään 2026 tutkimuksen toteuttavat Helsingin yliopisto, VTT ja Geologian tutkimuskeskus (GTK), ja turvallisuusvalvonnasta vastaa Elcoline.

”On erittäin hienoa, että St1:n syvät kaivot on pidetty auki ja voimme käyttää niitä kallioperän ikivanhojen vesien ja syvän biosfäärin tutkimukseen. Koskaan aiemmin Suomessa ei ole ollut mahdollisuutta tutkia näin syvältä saatuja, suurikokoisia ja edustavia näytteitä”, kertoo hanketta koordinoiva professori Ilmo Kukkonen Helsingin yliopiston geotieteiden ja maantieteen laitokselta.

Tutkimustyön jälkeen näytteet analysoidaan, minkä odotetaan tuovan merkittävästi uutta tietoa syvän kallioperän olosuhteista:

”Kun näytteet on analysoitu, saamme merkittävästi lisää tietoa kallioperän suolavesistä, kaasuista, mikrobielämästä ja niiden keskinäisistä suhteista”, Kukkonen kertoo ja jatkaa:

”Otaniemen syväkaivojen hyödyntämismahdollisuuksia on kartoitettu myös laajempaan kansainväliseen tutkimuskäyttöön: Tavoitteena on kehittää hanke, joka edistää syvän geotermisen energian hyödyntämistä ja kallioperän perustutkimusta. Otaniemen syväkaivot sekä niistä kertyneet tietoaineistot tarjoavat siihen erinomaiset edellytykset.”

Näyte Otaniemen geotermisestä lämpökaivosta

Otaniemen projekti suunnannäyttäjänä geotermisen energian kehityksessä

Otaniemessä hankittua osaamista on jo pystytty hyödyntämään tavanomaisten lämpökaivojen ja geolämpöratkaisujen kehitystyössä, mikä mahdollistaa entistä kilpailukykyisempiä ja vähäpäästöisempiä lämmitysratkaisuja suurempien kiinteistöjen, kuten esimerkiksi taloyhtiöiden ja kauppakeskusten lämmitykseen.

”Otaniemen geoterminen pilotti oli St1:lle merkittävä panostus ja avasi kokonaan uutta osaamista – on hienoa, että sen myötä syntynyttä ainutlaatuista ympäristöä voidaan hyödyntää myös tutkimuksessa. Toivomme, että kaivoista kertyvä data edistää osaltaan uusien innovaatioiden syntymistä”, sanoo geologi Jussi Rytkönen St1:ltä.

Lue lisää edellisestä tutkimuskerrasta 10/2024: St1:n geotermisillä lämpökaivoilla Otaniemessä aloitettiin tutkimustyö | Suomalainen energiayhtiö