Pohjavedestä voitaisiin tuottaa lämpöpumpulla noin 55-60 MW lämmitystehoa asuin- ja teollisuuskäyttöön kaavoitetuilla pohjavesialueilla. Tällä teholla voitaisiin lämmittää noin 20-40 prosenttia Suomessa vuosittain rakennettavista asuinrakennuksista.
Näin arvioi Helsingin yliopistossa ympäristögeologian alalta 18.12.2015 tohtoriksi väittelevä Teppo Arola.
Ilmastolliset muutokset, perinteisten energiavarastojen rajallisuus ja energiapoliittiset tekijät pakottavat lisäämään uusiutuvien energialähteiden käyttöä.
– Pohjaveden hyödyntäminen on Suomessa lähes kokonaan liitetty juomavesikäyttöön, eikä pohjavettä yleisesti käytetä tai tunnisteta energialähteenä, sanoo Teppo Arola, joka on väitöstään varten tutkinut pohjavesienergian hyödyntämistä.
Lämmitysenergiapotentiaalia selvitettiin
Väitöskirjatyössä kartoitettiin koko maan kattava asuin- ja/tai teollisuuskäytössä olevien luokiteltujen pohjavesialueiden lämmitysenergiapotentiaali ja tutkittiin, miten kaupungistuminen on vaikuttanut pohjaveden lämpötilaan ja sitä kautta pohjaveden lämmitys- ja jäähdytysenergiapotentiaaliin Turun, Lohjan ja Lahden alueilla.
Lisäksi väittelijä tutki laskennallisesti pohjaveden pitkäaikaista energiapotentiaalia 20 kerrostalon, 3 rivitalon ja kauppakeskuksen energiatarpeisiin Keski-Suomen alueelle, jossa pohjaveden luonnontilainen lämpötila on 4,9 celsiusastetta.
Pohjavedestä laskettua lämmitys- ja jäähdytystehoa ja -energiaa väittelijä vertasi erityyppisten rakennusten teho- ja energiatarpeisiin. Vertauksen tuloksena määritettiin konkreettinen pohjaveden energiapotentiaali.
Pohjavesi merkittävä uusiutuva energianlähde
Tulosten mukaan asuin- ja teollisuuskäyttöön kaavoitetuilta pohjavesialueilta voitaisiin pohjavedestä tuottaa lämpöpumpulla noin 55-60 MW lämmitystehoa. Tällä teholla voitaisiin lämmittää noin 20-40 prosenttia maassamme vuosittain rakennettavista asuinrakennuksista.
Tutkimuksessa pohjaveden keskimääräisen lämpötilan todettiin olevan kaupunkien keskustojen alueella 3-4 celsiusastetta korkeampi kuin luonnontilaisilla alueilla. Tämä lämpiäminen nostaa pohjavedestä hyödynnettävää lämmitystehoa noin 50-60 prosenttia luonnontilaiseen pohjaveteen verrattuna.
50 vuoden mallinnuksessa pohjavesi myös säilytti lämmitys- ja jäähdytyspotentiaalin suhteessa omakoti- ja rivitalojen sekä kauppakeskuksen energiatarpeisiin.
Tutkimus osoitti, että pohjavettä voidaan tehokkaasti hyödyntää Suomen olosuhteissa minimissään 4 celsiusasteen lämpötilaan asti. Näin ollen pohjavesi voi muodostaa merkittävän paikallisen uusiutuvan energialähteen Suomessa.
Se on yksi tapa toteuttaa kestävän kehityksen ratkaisuja, erityisesti kaupunkialueilla, jossa urbanisoituminen on lämmittänyt pohjavesiä merkittävästi.
– Pohjavesienergian onnistunut hyödyntäminen edellyttää laaja-alaista pohjavesigeologista sekä rakennusten energiatekniikan osaamista ja näiden alojen yhteistyötä, Teppo Arola sanoo.
Väitöskirja on elektroninen julkaisu ja luettavissa E-thesis -palvelussa: