Seisminen tutkimus Otaniemen geotermisen voimalahankkeen stimulointivaiheen vaikutuksista Espoossa ja Helsingissä

Geotermisen voimalan ympäristöön asennettiin vuoden 2018 aikana seisminen asemaverkko valvomaan hydraulisen stimulaation aiheuttamia maanjäristyksiä.

Kesä-heinäkuussa 2018 St1 Deep Heat Oy pumppasi kallioperään 6 kilometrin syvyyteen 18 000 kuutiometriä vettä avartaakseen kallioperän rakoja. Tämä niin kutsuttu hydraulinen stimulointi aiheutti tuhansia pieniä maanjäristyksiä. Maanjäristysten aiheuttamat murtumat olivat suurimmillaan noin metrin pituisia. Hydraulinen stimulointi on välttämätön osa tehostetun geotermisen voimalan rakentamista, koska se tehostaa vedenkiertoa syvällä kallioperässä ja siten myös lämmön siirtymistä kallioperästä voimalan hyödynnettäväksi.

Suurin osa stimuloinnin aiheuttamista maanjäristyksistä oli niin pieniä, että ihmiset eivät niitä havainneet. Seismisen havaintoaineiston analyysi antoi kuitenkin selityksen sille, miksi eritoten voimalasta koilliseen suuntautuvalla alueella (Munkkivuori ja sitä ympäröivät alueet) asuvat ihmiset raportoivat tärinästä sekä ukkosen tai räjähdyksen kaltaisesta äänestä stimulaation aikana.

Tämä havaintojen epätasainen jakauma voidaan selittää maanjäristyksen lähdemekanismin (eli järistyksessä liikahtaneen siirroksen asennon ja liikesuunnan) perusteella. Lähdemekanismi määritettiin suurimmille stimuloinnin aiheuttamille maanjäristyksille, ja niiden avulla tutkijat selvittivät miksi maanjäristyksen vaikutukset vaihtelevat geotermisen voimalan eri puolilla.

Tutkimuksessa oli käytössä seismistä aineistoa yli sadalta asemalta. Aineistoa saatiin käyttöön myös St1 Deep Heat Oy:n kairanreikiin asentamilta asemilta. Suuri seisminen aineisto mahdollisti kattavan indusoitujen (eli ihmisen toiminnan aiheuttamien) seismisten signaalien analyysin, jonka avulla voidaan optimoida seismisten havaintoverkkojen asentamista tulevissa geotermisissä voimalahankkeissa.

Tehostettua geotermistä voimalaa varten on porattava kaksi reikää, syöttö- ja tuotantoreikä. Tällä hetkellä St1 Deep Heat Oy poraa voimalan toista syvää kairanreikää Otaniemessä.

Tämän toisen pienimuotoisempi stimulointi on suunniteltu tapahtuvan keväällä 2020. Pieniä maanjäristyksiä voi esiintyä myös tulevan stimuloinnin yhteydessä, kuten myös myöhemmin voimalan toiminnan aikana. Geotermisen voimalan on valmistuttuaan tarkoitus toimia usean vuosikymmenen ajan.

Lisätietoja:

Seismologi Marja Uski, marja.uski@helsinki.fi, 0504480269 tai apulaisprofessori Gregor Hillers, gregor.hillers@helsinki.fi, 0503118206 (englanniksi tai saksaksi)