Bên dưới chân chúng ta là một lò phản ứng hạt nhân tự nhiên khổng lồ, một nguồn năng lượng dồi dào và bền bỉ. Đó chính là năng lượng địa nhiệt, sức nóng từ tâm Trái Đất. Khai thác được nguồn lực này có thể là chìa khóa cho một tương lai năng lượng sạch và ổn định.
Điện địa nhiệt là gì và lấy từ đâu trong lòng đất?
Điện địa nhiệt là điện năng được tạo ra bằng cách sử dụng nhiệt từ sâu bên trong vỏ Trái Đất. Hãy tưởng tượng hành tinh của chúng ta giống như một ấm nước siêu tốc khổng lồ.
Lõi Trái Đất cực kỳ nóng (lên tới 6,000°C), sức nóng này làm tan chảy lớp đá bên ngoài tạo thành magma. Magma đun nóng các mạch nước ngầm ở sâu dưới lòng đất, tạo ra các hồ chứa nước nóng hoặc hơi nước áp suất cao bị mắc kẹt trong các lớp đá.
Để khai thác năng lượng địa nhiệt, các kỹ sư sẽ khoan những giếng sâu xuống các hồ chứa này để:
- Dẫn hơi nước/nước nóng lên bề mặt: Hơi nước tự nhiên hoặc nước nóng được bơm lên sẽ bốc hơi do áp suất giảm.
- Làm quay tuabin: Luồng hơi nước áp suất cao được dẫn qua làm quay các cánh quạt của tuabin.
- Tạo ra điện: Tuabin kết nối với một máy phát điện, và khi tuabin quay, máy phát điện sẽ tạo ra điện năng.
>>> Tìm hiểu đầy đủ tại: Khai thác năng lượng thủy triều từ sự lên xuống của biển
Ưu nhược điểm khi phát triển công nghệ địa nhiệt?
Giống như bất kỳ nguồn năng lượng nào, năng lượng địa nhiệt cũng có những mặt lợi và mặt hạn chế riêng. Việc hiểu rõ hai mặt của vấn đề là rất quan trọng để có thể đưa ra các chiến lược phát triển phù hợp.
| Ưu điểm (Advantages) | Nhược điểm (Disadvantages) |
| Ổn định và đáng tin cậy: Không giống như năng lượng mặt trời hay gió, địa nhiệt có thể hoạt động 24/7, cung cấp nguồn điện nền ổn định. | Chi phí đầu tư ban đầu cao: Việc khảo sát, khoan và xây dựng nhà máy địa nhiệt đòi hỏi chi phí rất lớn và rủi ro cao. |
| Phát thải cực thấp: Gần như không phát thải khí nhà kính, góp phần quan trọng vào cuộc chiến chống biến đổi khí hậu. | Giới hạn về vị trí địa lý: Chỉ những khu vực có hoạt động địa chất mạnh (gần vành đai núi lửa, đứt gãy) mới có tiềm năng khai thác. |
| Chi phí vận hành thấp: Sau khi xây dựng, chi phí vận hành và bảo trì tương đối thấp do không tốn tiền mua nhiên liệu. | Rủi ro gây địa chấn nhỏ: Quá trình bơm nước vào và rút ra khỏi lòng đất có thể gây ra các hoạt động địa chấn nhỏ ở khu vực lân cận. |
| Chiếm ít diện tích đất: Các nhà máy địa nhiệt có diện tích sử dụng đất nhỏ hơn nhiều so với các nhà máy năng lượng mặt trời hoặc gió có cùng công suất. | Giải phóng khí hòa tan: Quá trình khai thác có thể giải phóng một lượng nhỏ các khí bị mắc kẹt dưới lòng đất như hydro sunfua (H₂S). |
>>> Đọc để hiểu thêm: Công nghệ năng lượng gió và các trang trại điện gió
Tương lai điện địa nhiệt trong chuyển đổi năng lượng sạch?
Trong bức tranh chung về tương lai năng lượng, điện địa nhiệt đóng một vai trò vô cùng đặc biệt. Trong khi thế giới đang ngày càng phụ thuộc vào các nguồn năng lượng tái tạo không ổn định như mặt trời và gió (chỉ hoạt động khi có nắng, có gió), địa nhiệt nổi lên như một "mỏ neo" vững chắc.
Với khả năng cung cấp điện liên tục, năng lượng địa nhiệt có thể đảm bảo an ninh lưới điện, bù đắp vào những thời điểm các nguồn năng lượng khác không hoạt động.
Các tiến bộ trong công nghệ xanh, như kỹ thuật khoan tiên tiến và Hệ thống địa nhiệt tăng cường (EGS) - nơi nước được bơm nhân tạo xuống đá nóng khô để tạo hơi nước - đang mở ra tiềm năng khai thác địa nhiệt ở cả những khu vực trước đây được cho là không khả thi.
Dù không phải là "viên đạn bạc" giải quyết mọi vấn đề, địa nhiệt chắc chắn là một mảnh ghép quan trọng, một trụ cột đáng tin cậy trong quá trình chuyển đổi sang một thế giới sử dụng năng lượng bền vững.
Nguồn năng lượng mạnh mẽ từ lòng đất vẫn còn phần lớn chưa được khai phá. Việc tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển công nghệ địa nhiệt sẽ giúp chúng ta mở khóa tiềm năng to lớn này, góp phần xây dựng một tương lai an toàn và sạch hơn.
>>> Bổ sung thêm kiến thức: Công nghệ năng lượng mặt trời và các tấm pin quang điện
