Năng lượng địa nhiệt - để làm gì?

Thế giới đang chịu áp lực phải chấm dứt phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, vì thế các nguồn năng lượng xanh như mặt trời và gió đang được chú ý rất nhiều. Năng lượng địa nhiệt cũng là một nguồn năng lượng khác thân thiện với môi trường. Đó là nhiệt thừa của các tảng đá nóng chảy đã hình thành nên trái đất hàng tỉ năm về trước và hoàn toàn có thể thu hồi để sưởi ấm các tòa nhà và sản xuất điện.

Ông William Glassly – một nhà khoa học về trái đất của Trường đại học California và chuyên gia về năng lượng địa nhiệt – nói rằng trái đất là một cỗ máy sinh nhiệt. Ở độ sâu khoảng 30 km trở xuống thì ở bất cứ chỗ nào đều có đủ nhiệt để sản xuất điện cung cấp cho toàn thế giới.

Con người đã khai thác năng lượng địa nhiệt từ hàng chục nghìn năm trước, ví dụ như để nấu ăn, tắm rửa. Thời Đế chế La Mã, cách đây khoảng 2.000 năm, người ta đã dẫn nước từ các suối nước nóng về các nhà tắm công cộng hoặc làm bể dưới sàn nhà để sưởi ấm nhà.

Ngày nay, năng lượng địa nhiệt được lấy qua các lỗ khoan cắm sâu xuống lòng đất để sưởi ấm, làm mát nhà cửa. Môi trường ngầm dưới lòng đất như một loại bể chứa nhiệt có thể lấy lên sưởi ấm các tòa nhà vào mùa đông và nhiệt thừa lại được bơm trở lại lòng đất để làm mát tòa nhà vào mùa hè.

Chi phí cho một hệ thống bơm địa nhiệt tùy thuộc vào khí hậu và các yếu tố khác. Một hệ thống như vậy phục vụ cho nhà ở thường đắt gấp đôi hệ thống điều hòa thông thường, nhưng các hệ thống điều hòa địa nhiệt có thể giảm chi phí thiết bị tới 60% so với hệ thống thông thường.

Địa nhiệt còn được sử dụng cho một số quá trình công nghiệp và nông nghiệp đặc thù, ví dụ: để sấy gỗ và sấy lương thực.

Sản xuất điện từ nhiệt ngầm

Năng lượng địa nhiệt cũng được khai thác để sản xuất điện.

Hiện nay các nhà máy điện địa nhiệt đang phục vụ khoảng 0,5% nhu cầu điện của Mỹ. Đây cũng là nước dẫn đầu về sản xuất điện địa nhiệt. Riêng ở bang California, 5% lượng điện tiêu thụ là sản xuất từ địa nhiệt.

Về cơ bản, các nhà máy điện địa nhiệt lấy năng lượng từ các giếng sản xuất được khoan sâu từ 152 mét đến 3,2 km. Hơi nước và nước cực nóng ở độ sâu này phụt lên do áp lực từ dưới lòng đất sẽ làm quay các turbine phát điện trên mặt đất. Nước thải của quá trình sản xuất này được thu hồi và bơm trở lại lòng đất thông qua các giếng bơm.

Nguồn năng lượng vô tận

Mặc dù hiện nay các nhà máy điện địa nhiệt đang được xây dựng ngay gần các điểm dễ khai thác, nhiệt có thể tìm thấy khi không cần khoan quá sâu, nhưng ông Glassley cho biết khi kĩ thuật định vị và kiểm soát dòng nhiệt phát triển hơn thì không nhất thiết phải như vậy “vài chục năm nữa thôi sẽ không còn có giới hạn về mặt địa lí để xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt”.

Xây dựng nhà máy điện địa nhiệt tốn kém hơn nhà máy điện đốt khí thông thường nhưng chi phí vận hành thì tiết kiệm hơn nhiều. Đó là vì nhà máy điện địa nhiệt không cần nhiên liệu. Chi phí mua nhiên liệu cho một nhà máy điện đốt khí tự nhiên, dầu hoặc than cao gấp đôi chi phí xây dựng nhà máy.

Theo ông Glassley, điện địa nhiệt sẽ có vai trò quan trọng trong những năm sắp tới, khi mà các kĩ thuật tìm kiếm và khai thác năng lượng địa nhiệt được quan tâm phát triển.

Các nguồn địa nhiệt

Năng lượng địa nhiệt có mặt ngay cả ở những vùng lạnh giá nhất của trái đất, chỉ cần đào đủ sâu là có. Ở hầu nết các nơi, nhiệt của trái đất được cất giữ ở độ sâu hơn 32 km, nhưng ở những điểm có nhiệt ngay gần bề mặt (mạch phun, suối nước nóng và núi lửa phun trào) thì năng lượng địa nhiệt rất dễ khai thác.

Ông Glassley cho biết điện sản xuất bằng năng lượng địa nhiệt thường có giá thấp hơn điện gió, thủy điện và điện mặt trời.

Phạm Hường/Dân Trí (Theo Nbcnews)