Địa nhiệt - Nguồn năng lượng sạch của tương lai

HOÀNG TRUNG HIẾU
Một nguồn năng lượng ổn định, đáng tin cậy, không gây phát thải là cơ hội quý giá cho bất kỳ quốc gia nào trên con đường hướng tới mục tiêu không phát thải toàn cầu.
Theo dõi Baoquocte.vn trên
Minh họa sơ đồ hoạt động của một hệ thống khai thác năng lượng địa nhiệt. (Nguồn: WST)
Minh họa sơ đồ hoạt động của một hệ thống khai thác năng lượng địa nhiệt. (Nguồn: WST)

Trong lúc thế giới đang tìm kiếm những cách sáng tạo mới để giảm phát thải CO2 trong khí quyển, thị trấn Geretsried ở bang Bavaria (Đức) đang triển khai dự án sử dụng địa nhiệt làm nguồn năng lượng sạch.

Theo đó, bất kể ngày hay đêm, mùa Đông hay mùa Hè, người dân ở Geretsried sẽ nhận được nguồn điện liên tục nhờ công nghệ địa nhiệt “vòng kín”.

Địa nhiệt, hay nguồn nhiệt dưới lòng đất, là nguồn năng lượng tái tạo mà con người biết đến từ hàng nghìn năm, nhưng gần đây mới bắt đầu khai thác tiềm năng to lớn của nó.

Có lẽ trở ngại lớn nhất cho sự phát triển của năng lượng địa nhiệt là chi phí khoan ban đầu. Việc tìm kiếm tầng đất chứa nước ngầm nóng và khai thác nó không phải dễ dàng. Khoan một giếng sâu 4 km có thể tiêu tốn vài triệu USD và trung bình chỉ thăm dò thành công một nửa số giếng.

Một vấn đề khác là năng lượng địa nhiệt chỉ có thể khai thác ở một số nơi trên thế giới, nơi có nhiều hoạt động kiến tạo địa chất trong lòng đất.

Hệ thống vòng kín

Công ty Eavor Technologies (Canada), nhà phát triển dự án địa nhiệt tại thị trấn Geretstried, áp dụng công nghệ địa nhiệt vòng kín Eavor-Loop, lấy chất lỏng từ mặt đất và sau đó bơm khối chất lỏng này đi sâu xuống lòng đất, theo một hệ thống kín - giống như bộ tản nhiệt của ô tô giúp luân chuyển nhiệt từ động cơ của xe để làm mát động cơ.

Nhiệt độ cao trong lòng Trái đất sẽ làm nóng chất lỏng, chất lỏng nóng này được đưa trở lên mặt đất theo một vòng tròn khép kín, và sẽ được sử dụng để sản xuất nhiệt hoặc điện, cung cấp nguồn năng lượng sạch và đáng tin cậy.

Công nghệ vòng kín Eavor-Loop có thể làm chậm hoặc dừng hoàn toàn dòng chất lỏng, cho phép chất lỏng ở gần nguồn nhiệt lâu hơn, giúp tích lũy nhiệt cho chất lỏng. Lượng nhiệt đó sau này có thể được truyền đi khi cần thiết.

Dự án có sự hỗ trợ từ Quỹ Đổi mới của Liên minh châu Âu (EU) và là dự án triển khai thương mại đầu tiên của công nghệ địa nhiệt vòng kín.

Eavor-Loop cần được kết nối với công nghệ chuyển đổi nhiệt thành điện. Ở thị trấn Geretsried, công ty Eavor đã chọn hệ thống Chu trình Rankine hữu cơ (ORC) của công ty Turboden thuộc tập đoàn Mitsubishi Heavy Industries.

Hệ thống ORC rất linh hoạt - nó có thể tạo ra năng lượng điện và nhiệt từ nhiều nguồn, bao gồm năng lượng tái tạo như địa nhiệt, từ nhiên liệu truyền thống như khí tự nhiên và thậm chí cả nhiệt thải từ các nguồn công nghiệp.

Hầu hết các công nghệ địa nhiệt đều yêu cầu các điều kiện cụ thể nhưng việc kết hợp công nghệ vòng kín với hệ thống ORC có thể mở ra khả năng tiếp cận năng lượng địa nhiệt để sản xuất điện.

Chính phủ Đức cũng đang xem xét phát triển hơn nữa loại năng lượng địa nhiệt sâu ở trên để tạo ra nguồn cung cấp nhiệt trung hòa CO2 ở quy mô toàn quốc vào năm 2045. Theo nghiên cứu của họ, năng lượng địa nhiệt sâu có thể sinh ra khoảng 300 terawatt giờ nhiệt hàng năm, nhiều hơn một nửa nhu cầu sưởi ấm của tất cả các tòa nhà.

Hướng tới trung hòa CO2

Năng lượng địa nhiệt ngày càng được sử dụng nhiều trong sưởi ấm. Trên thực tế, năng lượng địa nhiệt hiện được hiện thực hóa trong khai thác từ các nguồn gần bề mặt Trái đất bằng cách sử dụng máy bơm nhiệt.

Chính quyền thành phố Munich (Đức) chọn sử dụng hệ thống sưởi địa nhiệt chi phí thấp, và đặt mục tiêu sử dụng công nghệ này để làm cho khí hậu trung hòa CO2 vào năm 2035.

Theo các chuyên gia địa chất, công nghệ để khai thác nguồn năng lượng địa nhiệt “không quá phức tạp”. Cứ xuống sâu 33m thì nhiệt độ trong lòng đất tăng 1 độ C. Ở độ sâu 60km, nhiệt độ có thể đạt tới 1.800 độ C. Muốn khai thác địa nhiệt ở vùng 200 độ C, chỉ cần khoan các giếng sâu 3-5km, sau đó đưa nước xuống, nhiệt độ trong lòng đất sẽ làm nước sôi lên, hơi nước theo ống dẫn làm quay tourbin máy phát điện. Dòng nước nóng sẽ được tuần hoàn trong một chu trình khép kín và giúp cung cấp đủ năng lượng cho một nhà máy điện công suất có thể tới hàng trăm MW.

Các nhà nghiên cứu cho rằng việc sử dụng năng lượng địa nhiệt nông này tại nước Đức mang lại tiềm năng sưởi ấm không thua kém năng lượng địa nhiệt sâu. Chỉ riêng hai công nghệ này có thể đáp ứng toàn bộ nhu cầu sưởi ấm ở Đức trong tương lai.

Ông Christian Peltl, Giám đốc năng lượng địa nhiệt của công ty SWR có trụ sở tại Munich cho biết: “Chúng tôi đang ngồi trên một mỏ vàng do Munich có vị trí địa chất hoàn hảo nằm tại khu vực nổi tiếng nhiều các bể tắm nước nóng thiên nhiên”.

Giáo sư Rolf Bracke, người đứng đầu Viện Fraunhofer về Cơ sở hạ tầng năng lượng và năng lượng địa nhiệt (IEG), nói với báo giới rằng ông tin tưởng loại năng lượng này có thể được mở rộng nhanh chóng nếu các hãng công nghiệp dầu khí chuyển sự chú ý của họ sang lĩnh vực này.

Một số quốc gia châu Âu còn khai thác nguồn năng lượng địa nhiệt từ các mỏ than bỏ hoang để làm nguồn nhiên liệu sạch, hàm lượng CO2 thấp, phục vụ cho hoạt động sưởi ấm.

Sau hàng chục năm ngừng khai thác, các mỏ than của Vương quốc Anh bị bỏ hoang và dần dần ngập nước. Nguồn nước ấm trong các hầm mỏ này có thể cung cấp nhiên liệu sạch cho khu vực. Theo ước tính, các hầm mỏ của Anh chứa khoảng 2 tỷ m3 nước ấm, tương đương hơn 1/4 thể tích hồ Loch Ness. Các nhà địa chất cho rằng, lượng nước ấm trong các hầm mỏ bị bỏ hoang của Anh là nguồn cung mới cho nhu cầu năng lượng tái tạo.

Thị trấn Gateshead của Anh hiện đang khai thác nhiên liệu từ năng lượng địa nhiệt tại một mỏ than đã đóng cửa. Đây là dự án năng lượng mới, sử dụng nguồn nước ấm do địa nhiệt trong các đường hầm ở mỏ than bỏ hoang để giúp người dân địa phương sưởi ấm nhà cửa.

Ông Gareth Farr, quan chức Cơ quan Than (cơ quan của chính phủ Anh quản lý các mỏ than), chia sẻ: “Việc tận dụng nguồn nhiệt từ nước trong hầm mỏ là cơ hội tốt để tạo ra nguồn cung nhiệt với CO2 thấp, đem lại lợi ích cho người dân sống quanh các hầm mỏ này”.

Nước Anh không phải quốc gia châu Âu duy nhất khai thác năng lượng địa nhiệt.

Nhà máy điện địa nhiệt đầu tiên trên thế giới đã hoạt động tại thành phố Heerlen (Hà Lan) năm 2008. Hiện tại, nhà máy này cung cấp nhiệt cho hơn 500 tòa nhà và cơ sở thương mại, giúp thành phố giảm gần 2/3 lượng khí thải CO2 từ hoạt động sưởi ấm.

Một dự án tương tự đang được triển khai ở vùng Asturias, miền Bắc Tây Ban Nha. Tại khu vực này, một mỏ than ngập nước đang được khai thác để sưởi ấm cho một bệnh viện, trường đại học và nhiều tòa nhà khác.

Người phụ trách cơ quan năng lượng ở Asturias, bà María Belarmina Díaz Aguado khẳng định: “Năng lượng địa nhiệt đã mang lại sức sống mới cho các mỏ than cũ của chúng tôi”.

So với việc khai thác than đá, dầu mỏ và khí đốt, địa nhiệt ít rủi ro hơn nhiều, hay có thể nói là nguồn năng lượng an toàn nhất từ Trái đất của chúng ta. Một nguồn năng lượng ổn định, đáng tin cậy, không gây phát thải CO2 là cơ hội quý giá cho bất kỳ quốc gia nào trên con đường hướng tới mục tiêu không phát thải.

Brazil: Nhiệt độ nước hồ Tefe tăng cao, lượng cá heo chết nhiều bất thường

Brazil: Nhiệt độ nước hồ Tefe tăng cao, lượng cá heo chết nhiều bất thường

Ngày 17/10, các nhà nghiên cứu cho biết, hạn hán hoành hành với nền nhiệt cao kỷ lục ước tính đã làm chết khoảng 10% ...

Thế giới bất an trước bước ngoặt sang cục diện mới

Thế giới bất an trước bước ngoặt sang cục diện mới

Tưởng chừng sau năm 2022 với nhiều diễn biến bất ngờ, nhiều sự kiện “không thể nghĩ tới” thì thế giới năm 2023 sẽ diễn ...

Kinh tế thế giới: Kỳ vọng vào năm 2024!

Kinh tế thế giới: Kỳ vọng vào năm 2024!

Nền kinh tế thế giới vừa đi qua năm 2023 trong tình trạng tốt hơn mong đợi về nhiều mặt.

Chuyên gia tiết lộ tin liên quan dự án LNG 2 ở Bắc Cực của Nga, xuất hiện nhân tố mới trên thị trường

Chuyên gia tiết lộ tin liên quan dự án LNG 2 ở Bắc Cực của Nga, xuất hiện nhân tố mới trên thị trường

Mới đây, chuyên gia Andrey Ryabov thuộc Trung tâm phân tích nhiên liệu và năng lượng Nga dự báo, thị phần của nước này trong ...

Dẹp bất đồng, Mỹ-Trung Quốc tăng cường phối hợp làm điều này

Dẹp bất đồng, Mỹ-Trung Quốc tăng cường phối hợp làm điều này

Ngày 12/1, Trung Quốc và Mỹ đã đưa vào vận hành Nhóm công tác tăng cường hành động về khí hậu từng bắt đầu trao ...

(tổng hợp)

Xem nhiều

Đọc thêm

ASEAN Cup 2024: Đè bẹp Myanmar, đội tuyển Việt Nam thiệt quân

ASEAN Cup 2024: Đè bẹp Myanmar, đội tuyển Việt Nam thiệt quân

Với chấn thương ở trận gặp Myanmar tối qua, tiền đạo Văn Toàn gần như chắc chắn sẽ bỏ lỡ vòng bán kết ASEAN Cup 2024.
Thúc đẩy hợp tác bền chặt Việt-Lào qua Triển lãm Quốc phòng quốc tế Việt Nam 2024

Thúc đẩy hợp tác bền chặt Việt-Lào qua Triển lãm Quốc phòng quốc tế Việt Nam 2024

Thiếu tướng Khamven Laboumahaxay, Chánh Văn phòng Tổng cục Hậu cần Lào đánh giá cao công tác tổ chức Triển lãm Quốc phòng quốc tế Việt Nam 2024.
Dân Trung Quốc đổ xô đến đầu tư, thị trường bất động sản một quốc gia Đông Nam Á tăng trưởng nóng

Dân Trung Quốc đổ xô đến đầu tư, thị trường bất động sản một quốc gia Đông Nam Á tăng trưởng nóng

Khi thị trường bất động sản trong nước chìm sâu trong suy thoái, ngày càng có nhiều nhà đầu tư Trung Quốc chuyển hướng sang Thái Lan để tìm kiếm ...
Albania cấm TikTok ít nhất 1 năm nhằm đề phòng những tác động tiêu cực

Albania cấm TikTok ít nhất 1 năm nhằm đề phòng những tác động tiêu cực

Ngày 21/12, Thủ tướng Albania Edi Rama cho biết chính phủ nước này sẽ cấm mạng xã hội TikTok trong ít nhất 1 năm kể từ năm 2025.
Thái Lan: Siết chặt quản lý viễn thông và ngân hàng để chống lừa đảo trực tuyến

Thái Lan: Siết chặt quản lý viễn thông và ngân hàng để chống lừa đảo trực tuyến

Bộ Kinh tế và Xã hội Số (DES) của Thái Lan vừa trình dự luật nhằm bảo vệ người dân tốt hơn khỏi những kẻ lừa đảo trực tuyến.
Bài tarot hôm nay 23/12: Sau khi chia tay người ấy hối hận như thế nào?

Bài tarot hôm nay 23/12: Sau khi chia tay người ấy hối hận như thế nào?

Hãy chọn ngay một lá bài tarot, bạn sẽ khám phá thông điệp: Người ấy cảm thấy hối hận ra sao sau khi chia tay.
Những con bài nặng ký của Thổ Nhĩ Kỳ

Những con bài nặng ký của Thổ Nhĩ Kỳ

Chuyến thăm của Chủ tịch EC Ursula von der Leyen tới Ankara là cơ hội để Thổ Nhĩ Kỳ nâng tầm ảnh hưởng và mở thêm cơ hội gia nhập EU.
Nga-Ấn Độ: Chiều sâu của quan hệ đối tác

Nga-Ấn Độ: Chiều sâu của quan hệ đối tác

Chuyến thăm Nga của Bộ trưởng Quốc phòng Ấn Độ một lần nữa cho thấy chiều sâu của mối quan hệ đối tác quân sự truyền thống giữa New Dehli và Moscow.
Thỏa thuận ngừng bắn Israel-Hezbollah: Con đường dài hòa giải

Thỏa thuận ngừng bắn Israel-Hezbollah: Con đường dài hòa giải

Việc Israel và Hezbollah chấp thuận thỏa thuận ngừng bắn làm dấy lên hy vọng có thể tạo hiệu ứng hòa giải cho các 'điểm nóng' xung đột dai dẳng khác.
Xung đột Nga-Ukraine: Tình thế 'bên miệng hố chiến tranh', nguy cơ Thế chiến III và kịch bản đàm phán

Xung đột Nga-Ukraine: Tình thế 'bên miệng hố chiến tranh', nguy cơ Thế chiến III và kịch bản đàm phán

Những ngày gần đây, xung đột Nga-Ukraine có bước leo thang mới khó lường, cuộc chiến tên lửa căng thẳng, rộ lên cảnh báo nguy cơ Thế chiến III.
Bắc Âu-Baltic: Nỗ lực hợp tác hay chia rẽ?

Bắc Âu-Baltic: Nỗ lực hợp tác hay chia rẽ?

Tăng cường hợp tác an ninh giữa các nước láng giềng trong khu vực là chủ đề chính của Hội nghị thượng đỉnh các nước Bắc Âu và Baltic...
Kiến tạo lòng tin, thúc đẩy đối thoại

Kiến tạo lòng tin, thúc đẩy đối thoại

ADMM+ ngày càng thể hiện vai trò là nền tảng cho hợp tác trên thực tế và có ý nghĩa giữa ASEAN với các nước bên ngoài khu vực trong lĩnh vực an ninh.
Truyền thông quốc tế đưa tin đậm nét về Triển lãm Quốc phòng quốc tế Việt Nam 2024

Truyền thông quốc tế đưa tin đậm nét về Triển lãm Quốc phòng quốc tế Việt Nam 2024

Triển lãm Quốc phòng quốc tế Việt Nam 2024 đã thu hút sự chú ý lớn từ truyền thông quốc tế, khẳng định vị thế của Việt Nam trong hợp tác quốc phòng toàn cầu.
Ukraine tăng gia sản xuất vũ khí tầm xa 'cây nhà lá vườn' để tấn công sâu vào lãnh thổ Nga

Ukraine tăng gia sản xuất vũ khí tầm xa 'cây nhà lá vườn' để tấn công sâu vào lãnh thổ Nga

Để giảm phụ thuộc viện trợ quân sự phương Tây và tăng khả năng phản công, Ukraine đang mở rộng kho vũ khí tầm xa có thể tấn công lãnh thổ Nga.
Ấn Độ-Indonesia: Làm sâu sắc nền tảng của tầm nhìn chung về Ấn Độ Dương-Thái Bình Dương

Ấn Độ-Indonesia: Làm sâu sắc nền tảng của tầm nhìn chung về Ấn Độ Dương-Thái Bình Dương

Khi Ấn Độ Dương-Thái Bình Dương nổi lên như tâm chấn địa chính trị của thế kỷ XXI, Ấn Độ và Indonesia thúc đẩy quan hệ đối tác hàng hải chiến lược.
Nga và 'biến cố' Syria: Chấp nhận tổn thất lớn, bước lùi tạm thời vì đại cục

Nga và 'biến cố' Syria: Chấp nhận tổn thất lớn, bước lùi tạm thời vì đại cục

Mặc dù sự sụp đổ của chính quyền đồng minh ở Syria là tổn thất khó bù đắp đối với Nga nhưng Moscow có thể không còn lựa chọn nào khác.
Bất định đối thoại hạt nhân Iran dưới nhiệm kỳ Tổng thống Trump 2.0

Bất định đối thoại hạt nhân Iran dưới nhiệm kỳ Tổng thống Trump 2.0

Với màn “tái xuất” của ông Donald Trump trong nhiệm kỳ mới, quan hệ Mỹ-Iran sẽ chứng kiến nhiều biến động trong đối thoại hạt nhân, góp phần định hình nên tác động lâu dài ...
Tình hình Syria: Một bàn tay không vỗ lên thành tiếng, vén màn người đứng sau

Tình hình Syria: Một bàn tay không vỗ lên thành tiếng, vén màn người đứng sau

Những toan tính về Syria chưa khi nào nguôi trong nội bộ Thổ Nhĩ Kỳ. Cân đối tình hình, Ankara có những hành động táo bạo hơn.
Phiên bản di động