Nguồn năng lượng địa nhiệt mang đến tiềm năng lớn cho phát triển bền vững. Với khả năng khai thác nhiệt từ lòng đất để sản xuất điện và cung cấp nhiệt, nguồn năng lượng này giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm thiểu phát thải khí nhà kính. Nhưng, như bất kỳ nguồn năng lượng nào, việc khai thác nguồn năng lượng cũng đi kèm với các tác động môi trường đáng kể. Ô nhiễm nguồn nước, kích thích động đất đến thay đổi hệ sinh thái, các tác động này cần được đánh giá và quản lý cẩn trọng để đảm bảo tính bền vững và an toàn cho môi trường.
Tác động môi trường của năng lượng địa nhiệt
Người ta thường nhắc tới năng lượng địa nhiệt với nhiều lợi ích và song song với đó có một vài tác động môi trường đi kèm. Vậy đâu là các tác động môi trường của nguồn năng lượng này?
Năng lượng địa nhiệt tác động môi trường do sử dụng nước
Các nhà máy địa nhiệt thường yêu cầu một lượng nước lớn cho các quá trình khác nhau, cụ thể là dùng cho hệ thống làm mát và khai thác nhiệt. Nước được sử dụng để làm mát các thiết bị trong nhà máy, như máy phát điện và các bộ phận khác. Nhiệt độ cao trong quá trình sản xuất điện gây ra hư hỏng thiết bị nếu không được làm mát kịp thời.
Ngoài ra, nước còn được sử dụng để bơm vào lòng đất nhằm thu thập nhiệt từ các nguồn địa nhiệt. Quá trình này yêu cầu một lượng nước đáng kể, đặc biệt là trong các hệ thống có áp lực cao.
Hơn hết, tiêu thụ nước trong năng lượng địa nhiệt tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm. Nước được sử dụng trong các hệ thống địa nhiệt chứa các hóa chất, kim loại nặng và các chất gây ô nhiễm khác. Chẳng hạn, trong quá trình khai thác, nước hấp thụ các kim loại nặng như arsenic, barium và mercurial từ lòng đất. Những chất này gây hại cho sức khỏe con người và môi trường.
Nước sau khi sử dụng sẽ trở thành nước thải. Nếu không được xử lý đúng cách, nước thải này khi được thải ra môi trường mà không qua xử lý, dẫn đến ô nhiễm nguồn nước ngầm và bề mặt. Tiềm tàng nhiều nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngầm nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và sinh hoạt hằng ngày.
Năng lượng địa nhiệt có nguy cơ kích thích động đất
Khi các nhà máy năng lượng địa nhiệt hoạt động, nước thường được bơm vào lòng đất để thu thập nhiệt. Quá trình này dẫn đến sự gia tăng áp lực trong các tầng đất và đá. Nếu áp lực này vượt quá khả năng chịu đựng của cấu trúc địa chất, nguy cơ gây ra hiện tượng động đất là rất cao.
Thêm nữa, nước được bơm vào các tầng đá, làm tăng áp lực trong các khe nứt và khoảng trống trong lòng đất. Dẫn đến việc trượt đất hoặc nứt gãy các tầng đá, gây ra những rung động được cảm nhận như động đất.
Động đất kích thích thường có tần suất cao nhưng cường độ thấp, thường không vượt quá 3.0 đến 4.0 trên thang Richter. Những cơn rung này không gây hại lớn cho các công trình xây dựng, nhưng vẫn có thể gây lo ngại cho người dân sống xung quanh.
Tác động năng lượng địa nhiệt đến phát thải khí nhà kính
Năng lượng địa nhiệt là nguồn năng lượng tái tạo được đánh giá cao về khả năng giảm thiểu phát thải khí nhà kính so với các nguồn năng lượng truyền thống như than, dầu mỏ và khí tự nhiên. Tuy nhiên, khai thác địa nhiệt có khả năng dẫn đến phát thải một số khí nhà kính nhất định, đặc biệt là carbon dioxide (CO2) và hydrogen sulfide (H2S).
- CO2 được phát thải từ quá trình khai thác và sản xuất điện địa nhiệt. Mặc dù lượng CO2 phát thải từ nguồn năng lượng thấp hơn, nhưng nó vẫn góp phần vào hiệu ứng nhà kính. Tăng nồng độ CO2 trong khí quyển làm tăng nhiệt độ toàn cầu, dẫn đến những thay đổi khí hậu không mong muốn.
- H2S là một khí độc phát thải từ các nguồn nhiệt độ cao trong lòng đất. Không chỉ gây ô nhiễm không khí mà còn ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, với các triệu chứng như khó thở, đau đầu và kích ứng mắt. Nếu nồng độ H2S cao, nó có thể gây nguy hiểm đến tính mạng.
Tác động năng lượng địa nhiệt đến hệ sinh thái
Xây dựng và vận hành các nhà máy địa nhiệt gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường sống tự nhiên, ảnh hưởng đến động và thực vật theo nhiều cách khác nhau.
Các hoạt động như khoan, khai thác và xây dựng cơ sở hạ tầng cho các nhà máy điện địa nhiệt làm giảm diện tích môi trường sống của động thực vật. Các khu vực rừng, đồng cỏ, và đất nông nghiệp bị biến đổi hoặc tiêu hủy để tạo không gian cho các nhà máy.
Sự phá hủy môi trường sống làm mất cân bằng sinh thái, giảm đa dạng sinh học. Nhiều loài động thực vật sẽ bị đe dọa, và một số loài có nguy cơ bị tuyệt chủng nếu không còn nơi sống an toàn.
Giải pháp và quản lý tác động môi trường của năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt là nguồn năng lượng tái tạo và bền vững, nhưng nó vẫn gây ra một số tác động tiêu cực đến môi trường. Để phát triển năng lượng sạch này một cách an toàn, cần có các biện pháp giảm thiểu tác động môi trường.
Giải pháp quản lý vấn đề sử dụng nước
Thay vì xả nước thải trực tiếp ra môi trường, các nhà máy địa nhiệt nên sử dụng hệ thống tuần hoàn nước, bơm nước ngược trở lại lòng đất sau khi đã khai thác nhiệt. Biện pháp này làm giảm thiểu sự tiêu thụ nước từ các nguồn nước tự nhiên, khắc phục tình trạng nguy cơ ô nhiễm nước.
Hoặc có thể áp dụng các công nghệ xử lý nước thải trước khi tái sử dụng hoặc xả ra môi trường. Loại bỏ các chất ô nhiễm như kim loại nặng và hóa chất để tránh làm ô nhiễm nguồn nước ngầm và bề mặt.
Giải pháp giảm thiểu động đất kích thích
Giải pháp giảm thiểu động đất kích thích là cài đặt hệ thống giám sát địa chấn tại các khu vực khai thác địa nhiệt để theo dõi các rung động trong lòng đất. Dữ liệu này sẽ dự đoán và quản lý các rủi ro liên quan đến động đất kích thích.
Quản lý áp lực bơm nước vào lòng đất cũng là một phương án cẩn thận để giảm nguy cơ gây ra động đất kích thích. Điều chỉnh tốc độ và lượng nước bơm vào để tránh tạo ra áp lực quá lớn trong các tầng đá và giảm khả năng xảy ra trượt đất.
Phương án giảm thiểu phát thải khí nhà kính
Tối ưu phương án khắc phục giảm thiểu phát thải nhà kính, có thể áp dụng công nghệ thu giữ CO2 từ khí thải và lưu trữ nó trong các cấu trúc địa chất an toàn. Từ đó, giảm thiểu lượng CO2 thải ra môi trường và giảm thiểu tác động đến biến đổi khí hậu.
Ngoài ra, có thể sử dụng các hệ thống lọc hiện đại để loại bỏ khí H2S trước khi khí này được thải ra môi trường. Các biện pháp này giúp đảm bảo rằng khí độc hại không gây ô nhiễm không khí và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Giải pháp bảo vệ hệ sinh thái
Giải pháp cải thiện các tác động môi trường của năng lượng địa nhiệt, cụ thể là hệ sinh thái nên áp dụng xây dựng các vùng đệm và khu bảo tồn xung quanh các khu vực khai thác địa nhiệt nhằm bảo vệ môi trường sống tự nhiên của động và thực vật, từ đó duy trì sự đa dạng sinh học.
Sau khi hoàn thành việc khai thác năng lượng địa nhiệt, cần có kế hoạch phục hồi hệ sinh thái. Bao gồm việc tái tạo đất đai, trồng cây xanh và tái tạo môi trường sống tự nhiên cho động vật hoang dã.
Kết bài
Năng lượng địa nhiệt, dù mang lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế và môi trường, vẫn tiềm ẩn các tác động tiêu cực nếu không được quản lý tốt. Với các giải pháp tối ưu như áp dụng công nghệ hiện đại, quản lý nước hiệu quả và giám sát môi trường chặt chẽ, sẽ giảm thiểu những ảnh hưởng này và đảm bảo quá trình khai thác diễn ra an toàn, bền vững.