Islanti siirtyy geotermiseen energiaan
Herätkää!-lehden Islannin-kirjeenvaihtajalta
MITÄ voi sellainen pieni maa kuin Pohjois-Atlantilla sijaitseva Islanti tehdä, kun sillä ei ole energianlähteenä fossiilisia polttoainevaroja, kuten esimerkiksi öljyä, kivihiiltä tai luonnonkaasua?
Paikallisessa mainoksessa lukee: ”Osta islantilaista, käytä islantilaisia tuotteita.” Tähän iskulauseeseen on suhtauduttu vakavasti energian alalla täällä Islannissa. Vaikka useiden jokien suunnatonta voimaa on käytetty hyväksi, se ei ole osoittautunut riittäväksi pienentämään öljyn maahantuontia tyydyttävässä määrin. Etsittäessä toista taloudellista lähdettä katseet kääntyivät Islannin ikivanhaan viholliseen, tulivuoreen.
Voitaisiinko tulivuoren valtava energia valjastaa – ehkä ei juuri tulivuorenpurkausta, mutta tuliperäisen toiminnan tärkein sivutuote, geoterminen energia? Toimivat tulivuoret syytävät sisuksistaan sulaa laavaa, mutta nämä valtavat maanalaiset lämmönkehittimet ilmaisevat itsensä myös kuumien mutakuoppien, geysirien, kuumien lähteiden ja ilmaan purkautuvan höyryn välityksellä. Islannissa on maanalaisia ylikuumentuneen veden varastoja, ja kun sellaiseen porataan reikä, kylmään ulkoilmaan pääsevä vesi muuttuu heti höyryksi. Höyry vuorostaan on erinomaisessa muodossa olevaa puhdasta ja tehokasta energiaa.
Islanti on Atlantin keskiselänteeksi kutsuttuun merenalaiseen vuorijonoon kuuluva saari. Tässä aktiivisessa vyöhykkeessä maankuori liikahtelee ja esiintyy tuliperäistä toimintaa, ja sen huipulta, joka kulkee Islannin halki sen keskeltä, tunnetaan seitsemäntoista kuumaa kenttää. Näillä alueilla on kallioperän kahleissa varastossa suunnattomat määrät ylikuumentunutta vettä. Miten kuumaa tällainen vesi on? Korkein mitattu lämpötila on noin 340 astetta. Kun ylikuumentunut vesi joutuu kosketuksiin ilman kanssa maan pinnalla, se synnyttää korvia huumaavaa höyrysuihkun. Tämä höyry voidaan valjastaa pyörittämään turbiinia ja tuottamaan sähköä.
Islannin energiaviranomaiset arvioivat, että jos näiden kuumien geotermisten kenttien lämpö hyödynnettäisiin täysin, voitaisiin jatkuvasti tuottaa 10000 megawattia (yksi megawatti on miljoona wattia) sähköä. Kun otamme huomioon, että Islannissa käytetään vain noin 500 megawattia, alamme tajuta, miten suunnattomasti tässä pienessä maassa on käyttämätöntä energiaa.
Kuumien kenttien ohella on olemassa myös erittäin hyödyllisiä matalan lämpötilan alueita, jotka varaavat lämmintä vettä. Se ei ole kylpyveden lämpöistä vettä. Mutta tämän 80–140 asteisen veden katsotaan olevan liian kylmää sähkön tuottamiseen, vaikka se onkin täysin kelvollista kotitalouden ja teollisuuden tarkoituksiin. Esimerkiksi pääkaupunki Reykjavík ja useat ympäröivät kunnat ovat luoneet kaukolämmitysjärjestelmiä niiden matalan lämpötilan geotermisten kenttien käyttämiseksi, joiden päälle ne on rakennettu.
Geotermisen energian hyödyntämisen historia Islannissa
1900-luvun alkaessa harvat ajattelivat maan kuumien luonnonlähteiden käyttämistä mihinkään muuhun kuin satunnaisena peseytymispaikkana ulkosalla. Reykjavíkissa ihmiset kävelivät melkein tunnin pestäkseen vaatteitaan Thvottalaugarin kuumassa lähteessä. Vuonna 1928 Thvottalaugariin porattiin reikä, josta saatiin 87 asteen lämpöistä vettä. Se johdettiin putkia pitkin kolmen kilometrin päähän muutamiin julkisiin rakennuksiin ja joihinkin koteihin. Koska tämä yhteisen kaukolämmön kokeilu osoittautui menestykselliseksi, ruvettiin etsimään lisää kuumaa vettä. Reykiristä, viidentoista kilometrin päässä kaupungista, löydettiin vuonna 1933 suuret määrät kuumaa vettä, ja vuonna 1939 Reykirin ja Reykjavíkin välille rakennettiin putkijohto. Vuoteen 1943 mennessä jakeluverkko oli saavuttanut useimmat Reykjavíkin asutusalueet. Samana vuonna kaupunkiin perustettiin oma Hitaveita eli kaukolämpöyhtiö. Se aloitti toimintansa 200 litran sekuntiteholla. Nykyään on käytettävissä noin 2000 litraa sekunnissa, mikä vastaa 420 megawattia lämpöenergiaa. Tästä valtavasta määrästä neljäsosa saadaan itsensä Reykjavíkin kaupungin sisällä sijaitsevista syvistä lähteistä.
Edelleen suunnitellaan uusia laajennuksia käyttämällä etäämmällä sijaitsevia kenttiä sekä syvempiä lähteitä. Reykjavíkissakin (väkiluku 84000) Hitaveita suunnittelee vielä kymmenen uuden reiän poraamista 2000–3000 metrin syvyyteen.
Geotermisen lämmityksen edut
Geoterminen lämmitys saa monia ystäviä maailmassa ekologiasta kiinnostuneiden ihmisten joukosta. Useimmissa nykyaikaisissa kaupungeissa saastuminen verottaa ympäristöä ja aiheuttaa paljon haittaa kaikille eläville luomuksille. Myös Reykjavík oli kerran savun täyttämä kaupunki, mutta ajat ovat muuttuneet. Koska tämä kaupunki käyttää puhdasta ja tehokasta geotermistä energiaa, se on vapaa fossiilisten polttoaineiden palamisessa syntyvästä kuolettavasta saasteesta. Nykyään sitä sanotaan savuttomaksi pääkaupungiksi.
Geotermisen energian hyväksikäyttö on paljon halvempaa kuin maahan tuodun polttoöljyn polttaminen lämmön tai sähkön tuottamiseksi. Esimerkiksi koti, joka kuluttaisi vuosittain noin 40000 kilowattia energiaa, maksaisi öljystä noin 4000 markkaa, kun taas geotermisin menetelmin vuotuiset kokonaismenot voisivat jäädä jopa 1100 markkaan.
Yksinkertaisuus on myös avainasemassa käytettäessä kuumaa lähdevettä kotien lämmityksessä. Kuumavesiputket eristetään hyvin, jottei arvokasta lämpöä mene hukkaan. Kussakin taloudessa on kuumavesimittari, ja sen lukee sama henkilö, joka lukee sähkömittarin. Lisäksi sama vesi on niin puhdasta, että se sopii muuhunkin kotitalouskäyttöön, ja sitä lasketaan suoraan hanasta kylpy- ja pesuvedeksi ja ruoanlaittoon.
Jos voisit, menisitkö mielelläsi minä tahansa vuodenaikana uimaan ulkosalla olevaan lämmitettyyn uima-altaaseen? Reykjavíkin kaupungilla on kaksi tällaista ulkona olevaa allasta, niin että yleisö voi uida 26-asteisessa vedessä huolimatta siitä, miten kylmää ilma saattaisi olla. Thvottalaugarissa sijainnut vanha pesupaikka on nyt korvattu Laugardalurin uima-altaalla. Laugardal on sikäli ainutlaatuinen paikka, että siellä on neljä istuma-allasta, joissa kussakin ylläpidetään omaa tasaista lämpötilaansa. Jokaiseen näistä altaista mahtuu viisitoista ihmistä, jotka voivat istua rentoutumassa 32–45 asteen lämpöisessä vedessä. Sellaiset, jotka kärsivät reumatismista ja muista tulehduksellisista vaivoista, saavat helpotusta käymällä päivittäin istumassa näissä ”lämpöastioissa”. Ei ihme, että nämä terveyttä elvyttävät keskukset ovat yhtä lailla kaupunkilaisten kuin vieraittenkin suuressa suosiossa. Yksi käynti maksaa Reykjavíkin kaupungin asukkaille ainoastaan 1,50 markkaa, lapset ja vanhukset saavat alennuksia ja invalidit pääsevät sinne ilmaiseksi.
Voivatko maaseutualueet hyötyä geotermisestä energiasta?
Mitä on sanottava lopuista 100000 ihmisestä, jotka asuvat hajallaan monissa pikkukaupungeissa ja kylissä ja maatiloilla? Voidaanko heidänkin energiantarpeensa tyydyttää valjastamalla jonkinmuotoista geotermistä energiaa? Energiaviranomaiset arvioivat, että vaihtoehtoisten energianlähteiden nykyisen hinnan vuoksi 70 prosenttia väestöstä tulee käyttämään geotermisiä lämmitysmenetelmiä lähitulevaisuudessa. Lopuille 30 prosentille Islannin asukkaista lämmitys halvemmilla geotermisillä menetelmillä tuotetulla sähköllä on edelleen taloudellisempaa, kuin jos lämpö tuotettaisiin fossiilisista polttoaineista.
Uusi Hitaveita Sudurnesja (Sudurnesin kaukolämpölaitos) on ollut toiminnassa vuoden 1976 lopusta lähtien. Tämä järjestelmä tulee lopulta varaamaan geotermisen lämmityksen koteihin, joissa asuu 11000 ihmistä. Suurin pohjoisessa sijaitseva kaupunki, Akureyri (12000 asukasta), ja lukuisat kylät ovat jo kehittäneet yhteisiä lämmitysjärjestelmiä. Mahdollisuudet johtaa kuumaa vettä putkilla joihinkin läntisten vuonojen rannoilla sijaitseviin kyliin näyttävät myös lupaavilta.
Geotermiset voimalat
Kuumista geotermisistä kentistä saatavan höyryn hyväksikäyttö sähkön tuottamiseksi on vaikea tehtävä, joka vaatii uudenaikaisimman rakennusteknologian käyttöä. Yksi sellainen voimala sijaitsee lähellä kaunista Myvatnjärveä. Se on todistanut luotettavuutensa toimimalla kolmen megawatin teholla vuonna 1969 tapahtuneesta käynnistämisestään lähtien. Parhaillaan rakennetaan toista höyryllä käytettävää sähkövoimalaa Kraflavuoren juurelle. Suunnitelmien mukaan höyryä saadaan monista 1500–2000 metrin pituisista rei’istä, jotka on porattu 35 neliökilometrin laajuiseen geotermiseen kenttään. Toistaiseksi tästä kentästä virtaavan höyryn lämpötilaksi on mitattu 340 astetta, ja sen perusteella insinöörit toivovat, että tämä uusi voimala pystyy lopulta tuottamaan noin 70 megawattia sähköä.
Satunnaisista laavapurkauksista ja äkillisistä voimakkaista ja rajuista höyrysuihkuista huolimatta Kraflan voimalahanke edistyy jatkuvasti kohti valmistumistaan. Vaikka tällaisten voimaloitten tulevaisuus voi näyttää joistakuista erinomaiselta, ne täytyy rakentaa kuumien geotermisten kenttien lähelle, ellei peräti niiden päälle, mahdollisimman suuren tehon saavuttamiseksi. Näemme siis, että sähkön tuottaminen tällä tavalla on huomattavan vaarallista. Aika vain voi näyttää sen, tuleeko Kraflan uusin voimalahanke täysin onnistumaan maan uumenista tulevan höyryn hyödyntämisessä, ja sen, kannattiko antautua alttiiksi vaaralle.
Energiaa Heimaeyn laavakentästä
Nykyään Islannissa on kehitteillä menetelmä toisen geotermisen lämmön lähteen – kuuman laavakentän – valjastamiseksi. Se näyttää olevan paras energianlähde Islannin etelärannikon edustalla olevien Vestmannasaarten asukkaille. Näillä saarilla ei ole niin paljon luonnon omia kuumavesilähteitä, että niillä olisi käytännöllistä merkitystä, ja niinpä ei ole muuta vaihtoehtoa, kuin turvautua tulivuoreen ja sen sivutuotteeseen, kuumaan laavaan.
Vuoden 1973 alussa Heimaeyn 5500 asukasta oli pakko siirtää turvaan saarelta, sen jälkeen kun aivan kaupungin ulkopuolella puhkesi rakopurkaus. Muutamassa viikossa kolmasosa kaupungista oli vastasyntyneestä tulivuoresta tulleen laavan peitossa. Muutamaa kuukautta myöhemmin se lakkasi syytämästä sulaa laavaa, ja ihmiset alkoivat muuttaa takaisin saarelle puhdistaakseen sitä tulivuoresta purkautuneesta kiviaineksesta ja aloittaakseen uudelleen normaalin elämän. Mikä olisikaan parempaa kuin, jos se olisi mahdollista, heidän hiljattain syntyneen vihollisensa lämmön hyödyntäminen?
Heimaeyn uudesta laavakentästä saatavaa energiaa voidaan käyttää hyväksi kaupungin rakennusten lämmityksessä. Heimaeyn tuoreeseen laavaan upotettuja putkia myöten höyryä ja kaasuja saadaan maan pinnalle, ja ne vuorostaan lämmittävät kunnallisessa lämmitysjärjestelmässä kiertävän veden. Täysin suljetussa kierrossa oleva 80-asteinen vesi lähetetään Heimaeyn huonelämmitysjärjestelmään, ja se palautetaan uudelleen lämmitettäväksi, kun se on jäähtynyt 40-asteiseksi.
On suunniteltu, että kaikki kaupungin talot voivat pian hyötyä tästä uudesta lämmitysjärjestelmästä. Asiantuntijat uskovat, että kun laavan ylin kerros lopulta jäähtyy, putket voidaan upottaa syvemmälle laavaan, kunnes saavutetaan riittävä kuumuus. Vestmannasaarten asukkaiden uskotaan voivan käyttää Hraun-hitaveitaa (Laavakaukolämpölaitosta) monia vuosikymmeniä, ennen kuin kenttä jäähtyy niin paljon, ettei sillä enää ole taloudellista merkitystä.
Kasvihuoneviljely
Näinkin pohjoisessa sijaitsevassa maassa kuin Islannissa ilmasto ja lyhyt kasvukausi rajoittavat huomattavasti maanviljelyä. Siksi vain harvojen vihannesten kasvattaminen voi onnistua ulkona. Mutta geotermisen energian käytöstä on se hyöty, että islantilaiset eivät ole sidottuja tavanomaisiin maanviljelysmenetelmiin. Maaperän omaa lämpöä käytetään noin 14 hehtaarin laajuisten kasvihuoneviljelysten lämmitykseen. Tällä tavalla kasvatetaan tomaatteja, kurkkuja ja monenlaisia kukkia muutoin rajallisella kasvualueella. Lisäksi muunlaisia vihanneksia voidaan kasvattaa eräissä osissa Islantia, jossa itse kasvukerros lämpiää tietenkin luonnon omalla geotermisellä energialla.