Kirjoittaja on projektipäällikkö Silja Keränen Kajaanin ammattikorkeakoulusta. Blogin yläkuva on Renforsin rannan yritysalueelta Kajaanista. Kuvan ottaja on Mikael Kanerva ja kuvan lähde CSC:n kuvapankki.
Konesalien hukkalämmöt hyödyksi -hankkeessa on etsitty ratkaisuja hukkalämmön hyödyntämiseksi. Aihepiiri ja ala menee nopeasti eteenpäin, ja hankkeen aikana terminologiakin on jo ehtinyt kehittyä. Konesalien sijaan on parempi puhua datakeskuksista ja hukkalämmön sijaan ylijäämälämmöstä.
Nykyään moni uusi rakennettava datakeskus on verrattain suuri, teholtaan useita kymmeniä tai monesti jopa parin sadan megawatin luokkaa. Isot datakeskukset tuottavat runsaasti myös ylijäämälämpöä, jonka hyödyntäminen on monesta näkökulmasta erittäin tavoiteltavaa. Hyödyntäminen on ollut myös datakeskuksille taloudellisesti hyvin kannattavaa, koska datakeskus on päässyt alempaan sähköveroluokkaan, jos sen ylijäämälämpöä on hyödynnetty. Ero sähköveroluokkien välillä on merkittävä: alempi on 0,63 €/MWh ja ylempi 22,5 €/MWh.
Tilanne muuttuu 1.7.2026 alkaen, kun Orpon hallituksen päätöksen mukaisesti datakeskukset siirtyvät ylempään sähköveroluokkaan. Datakeskuksille on kuitenkin tekeillä kompensaatioelementti, jolla osa tästä korkeammasta verosta voidaan palauttaa. Kompensaatioelementtiin saattaa mahdollisesti liittyä kannusteita ylijäämälämmön hyödyntämiseksi, mutta yksityiskohdat eivät ole tätä kirjoittaessa vielä tiedossa.
Tiedossa kuitenkin on se, että datakeskusten ympärille voi kehittyä varsin monipuolinen ja monimuotoinen teollinen ekosysteemi. Alustavaa hahmottelua hankkeessa on tehty yhdessä sidosryhmien kanssa Kajaanin Otanmäen alueelle.
Tässä teollisessa ekosysteemissä toiminnoilla ja toimijoilla on vahvoja keskinäisiä synergioita. Datakeskus tuottaa ylijäämälämpöä, jota hyödynnetään kiinteistöjen lämmityksessä. Datakeskuksen lähettyville sijoittuva kasvihuone voi hyödyntää lämmityksessään ylijäämälämpöä, joka paitsi on edullista mutta myös vähähiilistä.
On arvioitu, että noin 50 hehtaarin kasvihuone tomaatinkasvatuksessa tarvitsee vuosittain noin 300 GWh lämpöä. Kasvihuoneen biojätteet – kasvatusalustat, tomaattien varret ja lehdet sekä muut biopohjaiset materiaalit – voivat toimia syötteenä biokaasulaitokselle. Laitos puolestaan hyötyy ylijäämälämmöstä kahdella tavalla: Biokaasuprosessi toimii tehokkaammin, kun sitä lämmitetään. Biokaasuprosessista syntyvä mädätejäännös voidaan kuivata ja siten tuottaa kierrätysravinteita maatalouden käyttöön.
Lisäksi on alustavasti selvitetty, voisiko biokaasussa olevaa hiilidioksidia hyödyntää kasvihuoneessa. Biokaasu kun on käytännössä kokoelma eri kaasuja – sisältäen eniten metaania (CH4) ja hiilidioksidia (CO2), ja näiden lisäksi myös muita kaasumaisia yhdisteitä. Monesti biokaasua jatkojalostetaan puhtaaksi metaaniksi, jolla on energiakäytön lisäksi myös muita potentiaalisia käyttökohteita. Kasvihuonetuotannossa puolestaan kasvien kasvun varmistamiseksi käytetään lisättyä hiilidioksidia. Ennakkotapauksia biokaasusta erotetun hiilidioksidin käytöstä kasvihuonetuotannossa ei löydetty, mutta aihetta on hyvä selvittää edelleen.
Mahdollista ylijäämälämmön hyödyntämiseksi sopivaa ruoantuotantoa voi kasvihuonetuotannon lisäksi olla esimerkiksi kalankasvatus tai sienien tuotanto. Ilmastokriisin edetessä ruoantuotanto-olosuhteet heikkenevät eri puolilla maapalloa. Tällöin pohjoisten leveysasteiden ruoantuotanto, jota ylijäämälämmöllä voisi edelleen kehittää ja lisätä, tulee tulevaisuudessa lisääntymään.
Osana datakeskuksen ympärille muodostuvaa teollista ekosysteemiä voivat olla monet muutkin tavat ylijäämälämmön hyödyntämiseksi. Yksi mielenkiintoinen kehittyvä ala on lämmöstä sähkön tuottaminen, jossa potentiaalisin teknologia on ORC-prosessiin (ORC=Organic Rankine Cycle) perustuva sähkötuotanto. Siinä lämpö höyrystää väliaineen, ja höyryn avulla tuotetaan sähköä. Tämä menetelmä auttaisi datakeskusten sähköomavaraisuutta ja toisaalta vähentäisi erillisen sähkön tuotannon ja siirron tarvetta. Teknologian soveltamisessa datakeskuksiin haastaa ylijämäälämmön verrattain matala lämpötila, koska hyötysuhde on sitä parempi mitä suurempi lämpötilaero on. Tekniikalla on kuitenkin tapana kehittyä, joten lämmöstä sähköä -tuotannon yleistyminen datakeskusten yhteydessä tulevaisuudessa on hyvinkin mahdollista.
Näitä ja monia muitakin ylijäämälämmön hyödyntämisen mahdollisuuksia on selvitetty EU-rahoitteisessa Konesalien hukkalämmöt hyödyksi -hankkeessa. Rahoituksen on myöntänyt Kainuun liitto, ja hankkeen ovat toteuttaneet Kajaanin ammattikorkeakoulu, Tieteen tietotekniikan keskus CSC ja Luonnonvarakeskus LUKE. Lisätietoa aihepiiriin liittyen on koottu hankkeen verkkosivuille ja Kajaanin datakeskusekosysteemin sivustolle.
