Trong bối cảnh những áp lực với môi trường và nhu cầu về năng lượng sạch ngày càng gia tăng, việc khám phá và khai thác năng lượng địa nhiệt được coi là bước quan trọng. Vậy làm thế nào và có những cách khai thác năng lượng địa nhiệt nào hiệu quả để chúng ta có thể tối đa hóa tiềm năng của nguồn năng lượng này?
Tìm hiểu cách khai thác năng lượng địa nhiệt
Công nghệ khoan sâu
Công nghệ khoan sâu là một trong những cách khai thác năng lượng địa nhiệt truyền thống hiệu quả. Phương pháp này bao gồm việc khoan giếng sâu vào lớp vỏ Trái đất, khai thác nước nóng hoặc hơi nước và dẫn lên bề mặt. Sau đó, nước nóng hoặc hơi nước này có thể được sử dụng để sưởi ấm các tòa nhà, phát điện hoặc sử dụng cho các quy trình công nghiệp.
Mặc dù cách khai thác năng lượng địa nhiệt bằng công nghệ khoan sâu đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu và chuyên môn đáng kể, nhưng đổi lại phương pháp này cung cấp nguồn năng lượng bền vững và đáng tin cậy với chi phí vận hành dài hạn thấp.
Kích thích thủy lực
Kích thích thủy lực, còn được gọi là “kích thích các vết nứt tự nhiên”, là một kỹ thuật tiên tiến được sử dụng để tăng độ thấm của các bể chứa địa nhiệt. Trong cách khai thác năng lượng địa nhiệt này, nước được phun dưới áp suất cao vào lớp vỏ Trái đất, mở rộng các vết nứt hiện có hoặc tạo ra các vết nứt mới. Điều này giúp nước nóng dễ dàng chảy qua đá và được dẫn lên bề mặt, cải thiện đáng kể hiệu quả của các giếng địa nhiệt.
Kích thích thủy lực được coi là một bước đột phá công nghệ quan trọng và cách khai thác năng lượng địa nhiệt hiệu quả, có thể đẩy nhanh và mở rộng hơn nữa sự phát triển của năng lượng này.
Công nghệ Enhanced Geothermal Systems (EGS)
Công nghệ Enhanced Geothermal Systems (EGS) là một cách khai thác năng lượng địa nhiệt tiên tiến, hứa hẹn cho tương lai của năng lượng tái tạo. Các dự án EGS sử dụng các lớp đá sâu dưới lòng đất để tạo ra nhiệt bằng cách tuần hoàn nước qua đá. Điều này có thể đạt được bằng cách tạo ra các lỗ khoan và bơm nước, giải phóng nhiệt từ đá và vận chuyển lên bề mặt.
Cách khai thác năng lượng địa nhiệt bằng công nghệ EGS có tiềm năng mở rộng phạm vi ứng dụng của nguồn năng lượng này ngay cả ở những nơi mà các nguồn tài nguyên địa nhiệt truyền thống không đủ. Thậm chí có thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang tương lai năng lượng ít carbon.
Kích thích nhiệt
Kích thích nhiệt là cách khai thác năng lượng địa nhiệt được sử dụng khá rộng rãi hiện nay. Trong đó, hơi nước hoặc nước nóng được bơm vào các hồ chứa địa nhiệt để làm tăng nhiệt độ và áp suất. Nhiệt độ và áp suất tăng này có thể đẩy nhanh quá trình tuần hoàn tự nhiên của nước trong hồ chứa và cải thiện hiệu quả của các nguồn tài nguyên địa nhiệt.
Kích thích nhiệt đã được chứng minh là cách khai thác năng lượng địa nhiệt có hiệu quả trong việc tăng sản lượng nhiệt từ các giếng địa nhiệt và có thể là giải pháp có giá trị trong việc tối ưu hóa hiệu suất của các nhà máy điện địa nhiệt.
Thách thức khi khai thác năng lượng địa nhiệt
Chi phí đầu tư cao
Thách thức lớn nhất trong khai thác năng lượng địa nhiệt là chi phí đầu tư ban đầu rất cao. Ngoài xây dựng các nhà máy địa nhiệt, việc trang bị công nghệ khoan, xây dựng cơ sở hạ tầng và thiết bị xử lý cũng đòi hỏi chi phí lớn. Hơn nữa, việc thăm dò và khảo sát các nguồn địa nhiệt tiềm năng cũng tốn kém và đòi hỏi nhiều nghiên cứu.
Rủi ro địa chất
Bên cạnh đó, việc khai thác năng lượng địa nhiệt có thể gây ra một số tác động tiêu cực đến môi trường. Việc khoan sâu vào lòng đất có thể làm thay đổi cấu trúc địa chất, gây ra hiện tượng địa chấn nhỏ và có thể ảnh hưởng đến các nguồn nước ngầm. Hơn nữa, quá trình khai thác có thể thải ra khí nhà kính và các chất độc hại khác nếu không được kiểm soát tốt.
Khu vực hạn chế
Năng lượng địa nhiệt thường tập trung ở những khu vực có hoạt động địa chất mạnh, như các khu vực gần núi lửa. Điều này có nghĩa là không phải quốc gia nào cũng có thể khai thác nguồn năng lượng này.
Thiếu hụt công nghệ và chuyên môn
Khai thác năng lượng địa nhiệt đòi hỏi các công nghệ cao và chuyên môn chuyên sâu. Việc đào tạo và phát triển đội ngũ chuyên gia sẽ là một thách thức lớn để đảm bảo khai thác hiệu quả và bền vững nguồn năng lượng địa nhiệt.
Trên đây là một số cách khai thác năng lượng địa nhiệt phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay. Ngoài ra bạn đọc có thể tham tham khảo thêm một số bài viết đã có để tìm hiểu thêm những lợi ích của năng lượng địa nhiệt nhé.