Aluskorra maapõuesoojuse uuringud Eestis

Oleme kahe aasta jooksul kogunud informatsiooni juba puuritud puuraukude kohta ning uurinud meie Arbavere uurimiskeskuse puursüdamike hoidlas hoiustatavaid puursüdamikke Kanada päritolu soojusjuhtivuse mõõteseadmega C-Therm Trident[1]. 

Seadmega on võimalik mõõta muuhulgas ka soojusjuhtivust ja soojusmahtuvust ning lisaks mõningaid teisi näitajaid. Nende andmete valideerimiseks tegime 2023. aasta suvel koostöös Soome Geoloogiateenistusega (GTK)[2] välitöid uuringupuuraukudes Jõhvis, Paldiskis ja seirekaevus Kolus. Tööde käigus viisime läbi ADTS ( Advanced Distributed Temperature Sensing)[3] aparatuuriga temperatuuri muutuste mõõtmisi, mille abil on võimalik tuvastada kivimite näiline soojusjuhtivus. Saadud tulemusi võrdleme nii teaduskirjanduses leitavaga kui ka Tridentiga mõõdetuga. Kogutud andmete põhjal koostatakse hetkel koostöös GTK-ga Eesti maapõuesoojuse potentsiaali kaart, mis hakkab näitama piirkondi, kus võiks Eestis olla kõige mõistlikumad tingimused maapõuesoojuse kasutamiseks. 

Hetkel teadaolevad andmed viitavad sellele, et temperatuuri gradient on üsna lootustandev kuni kristalse aluskorrani, sügavamal jääb soojuse kasv tagasihoidlikumaks. Kuna Paldiski puuraugus algab kristalne aluskord ca 180 meetri pealt, siis temperatuuri tõus puuraugus on võrdlemisi ühtlane ning olemasolevatele mõõtmisandmetele tuginedes võib hinnata temperatuuriks 1 km sügavusel kuni 18 kraadi. Jõhvi puuraugus on aluskord umbes 100 meetrit sügavamal. Kui aluspõhi jätkuks, siis võiks kilomeetri sügavusel eeldada 35 kraadist temperatuuri, kuid gradient kukub kohe aluskorda jõudes ja tegelikuks tulemuseks võib hinnata ca 23 kraadi. Kolu puurkaev on peaaegu kogu ulatuses settekivimites ning gradient muutub suurtes piirides kuni ühtlustub üsna sarnaseks eelpoolnimetatud puuraukudega, olles kristalses aluskorras ainult kraadi võrra soojem Paldiski puuragust. Uuringute lõpptulemusena saame kindlasti parema teadmise, kuidas erinevad kivimid puuraugus töötavad ning see võimaldab projekteerida tõhusamaid ja teaduspõhisemaid maapõuesoojuse süsteeme.

Projekti eesmärk on rakendada maapõuesoojuse lahendusi suuremates süsteemides ning seetõttu on plaanis järgmisel aastal käivitada kaks katsejaama, üks Tiskres ja teine Roosna-Allikul. Katsejaamade töö annab meile kõige parema selguse, kas Eestis on mõistlik aluskorra maapõuesoojust laiemalt kasutada ning kui jah, siis millised puuraukude sügavused ja tehnoloogiad puuraugu soojusvahetiteks oleksid majanduslikult kõige efektiivsemad. Projektist ja selle raames tehtavatest töödest lähemalt saad lugeda siit.

[1] https://ctherm.com/thermal-conductivity-instruments/trident/

[2] https://www.gtk.fi/en/

[3] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148121014774