Năng lượng địa nhiệt: Thân thiện môi trường và có nhiều giá trị kinh tế

Thân thiện với môi trường

Năng lượng địa nhiệt là năng lượng được tách ra từ nhiệt trong tâm trái đất. Năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật, và từ năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt trái đất.

Năng lượng địa nhiệt đã được sử dụng để nung và tắm kể từ thời La Mã cổ đại, nhưng ngày nay nó được dùng để phát điện.

Năng lượng địa nhiệt là năng lượng được tách ra từ nhiệt trong tâm trái đất

Khai thác nguồn năng lượng địa nhiệt theo cách hiểu đơn giản nhất là người ta khoan các giếng sâu 4-5km, sau đó đưa nước xuống độ sâu tới vùng có nhiệt độ khoảng 2.000 độ C. Nước khi đó sẽ được làm sôi lên và sẽ theo ống dẫn lên, làm chạy máy phát điện. Công nghệ này được gọi là công nghệ HDR (Hot Dry Rock), giúp giảm thiểu sự nóng lên toàn cầu nếu nó được triển khai rộng rãi.

Các nhà khoa học đánh giá, giếng địa nhiệt có khuynh hướng giải phóng khí thải nhà kính bị giữ dưới sâu trong lòng đất, nhưng sự phát thải này thấp hơn nhiều so với phát thải từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch thông thường.

Năng lượng địa nhiệt được xem như là có tính bền vững lâu dài, nhờ vào nguồn năng lượng này để duy trì hệ sinh thái trên trái đất. Sử dụng các nguồn năng lượng tự nhiên này sẽ giúp cho con người không gây hại cho nguồn năng lượng của thế hệ tương lai, để sử dụng cùng một lượng năng lượng tương tự với nguồn năng lượng hiện tại đang dùng. Hơn thế nữa, nhờ vào nguồn năng lượng địa nhiệt có lượng khí thải thấp nên nó được xem như một nguồn năng lượng tiềm năng để giảm thiểu hiện tượng nóng lên toàn cầu.

Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng, mặc dù nguồn năng lượng địa nhiệt phù hợp để bảo vệ môi trường, việc khai thác cần phải được kiểm soát để tránh tình trạng khai thác tràn lan gây nên tình trạng cạn kiệt. Trong suốt những thập kỷ qua, những giếng đào tư nhân đã gây ra sự sụt giảm nhiệt độ và mực nước.

Những giá trị kinh tế không thể phủ nhận

Thực tế cho thấy, nhà máy điện địa nhiệt có thể hoạt động liên tục suốt ngày đêm, không phụ thuộc vào yếu tố khí hậu như năng lượng mặt trời, gió hoặc sóng biển... Nguồn năng lượng địa nhiệt trong lòng đất vô cùng vô tận, bảo đảm cho nhà máy điện địa nhiệt hoạt động bền vững, lâu dài. Đồng thời, xây dựng nhà máy điện địa nhiệt cũng tốn rất ít diện tích. Các nhà máy điện địa nhiệt không đốt bất cứ một loại nhiên liệu nào nên sạch cho môi trường hơn mọi nhà máy điện khác.

Mặt dù 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.

Tuy nhiên, việc phát triển nguồn năng lượng này lại gặp khó khăn lớn, đòi hỏi phải có những công nghệ hiện đại cùng với nguồn vốn đầu tư lớn, ước tính có thể lên tới 2,5 triệu Euro cho 1 MW công suất theo thiết kế, chi phí vận hành chiếm khoảng 0.04 - 0.10 Euro/1kWh. Kỹ thuật xử lý địa chất cũng rất phức tạp vì phải tìm kiếm đúng vùng địa nhiệt có nhiệt độ cao thì việc khai thác địa nhiệt mới hiệu quả.

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.

Thực tế cho thấy, việc khai thác năng lượng địa nhiệt có hiệu quả về kinh tế, khả năng thực hiện dễ dàng và thân thiện với môi trường. 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 tuabin 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 tới hàng trăm MW.

Ngoài ra, các nguồn địa nhiệt từ 80 - 200 độ C còn có thể dùng trực tiếp để sấy nông thủy sản, sưởi ấm cho các căn hộ, nhà máy. Nguồn địa nhiệt dưới 80 độ C có thể dùng để dưỡng bệnh, phục vụ du lịch…

Trước những lợi ích kinh tế mà nguồn năng lượng này đưa lại, các nhà khoa học đánh giá, điện địa nhiệt sẽ có vai trò quan trọng trong những năm sắp tới, khi mà các kỹ thuật tìm kiếm và khai thác năng lượng địa nhiệt được quan tâm phát triển.

M.T

Sử dụng năng lượng mặt trời để chưng cất nước tinh khiết

Những cách thức tạo ra điện độc đáo

Điện gió ngoài khơi: Tiềm năng lớn phát triển nền kinh tế xanh