Hệ thống địa nhiệt nâng cao, hay EGS, đang âm thầm thay đổi cách chúng ta nghĩ về năng lượng tái tạo, biến một trong những nguồn tài nguyên chưa được sử dụng hết của Trái đất—nhiệt bên trong lòng đất—thành nguồn năng lượng đáng tin cậy và bền vững. Bộ Năng lượng (DOE) ước tính có khoảng 100.000 megawatt điện sạch, tải cơ bản có thể sử dụng thông qua công nghệ EGS tại Mỹ.
Điểm hấp dẫn của công nghệ này, khai thác năng lượng nhiệt từ sâu bên dưới bề mặt Trái đất, là nó có thể áp dụng rộng rãi và có thể đặc biệt hữu ích ở những khu vực mà gió và mặt trời gặp hạn chế.
Khai thác nhiệt bên trong lòng Trái đất
EGS hoạt động bằng cách khoan sâu vào lớp vỏ Trái đất để tiếp cận các khối đá khô, nóng. Bằng cách bơm nước vào các khối đá này và tạo ra các vết nứt, một hệ thống vòng kín được thiết lập. Nước lưu thông qua đá nóng, hấp thụ năng lượng nhiệt và chuyển thành hơi nước. Hơi nước này được đưa lên bề mặt để chạy tua-bin, tạo ra điện. Chất lỏng đã làm mát được bơm trở lại dưới lòng đất, giảm thiểu tác động đến môi trường và duy trì quá trình này.
Điều này khác với năng lượng địa nhiệt truyền thống, vốn dựa vào các hồ chứa nước nóng hoặc hơi nước tự nhiên. Khả năng tạo ra các hồ chứa địa nhiệt nhân tạo của EGS có nghĩa là nó có thể được triển khai ở những khu vực không có sẵn các nguồn địa nhiệt thông thường, mở rộng đáng kể tiềm năng ứng dụng của công nghệ tái tạo này.
Nguồn điện cơ sở đáng tin cậy
Một trong những tính năng nổi bật của EGS là khả năng cung cấp nguồn điện cơ sở. Không giống như gió và mặt trời, vốn không liên tục và phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, EGS tạo ra nguồn điện ổn định, sản xuất điện 24/7.
Công suất đầu ra ổn định này khiến nó trở thành sự bổ sung tuyệt vời cho các nguồn năng lượng tái tạo không liên tục, giúp giảm sự phụ thuộc vào các giải pháp lưu trữ năng lượng phức tạp và tốn kém.
Các nghiên cứu điển hình về đổi mới EGS
Các công ty và tổ chức đang chứng minh tiềm năng của EGS trong việc định hình lại bối cảnh năng lượng.
Fervo Energy đang tiên phong trong các kỹ thuật tiên tiến được chuyển thể từ ngành dầu khí, bao gồm khoan ngang và kích hoạt giếng. Dự án Utah của công ty, dự kiến sản xuất 400 megawatt điện vào năm 2028, là một bước ngoặt trong đổi mới năng lượng tái tạo. Dự án này đã thu hút sự chú ý của Southern California Edison, công ty đã cam kết tích hợp năng lượng địa nhiệt của Fervo vào lưới điện của mình.
Ormat Technologies đã nhận được khoản tài trợ gần 3,4 triệu đô la từ DOE để chứng minh tính khả thi của EGS tại cơ sở Brady gần Reno, Nevada. Dự án này nhằm mục đích cải thiện các giếng phi thương mại bằng cách áp dụng các kỹ thuật kích hoạt EGS để phát triển các mạng lưới bẻ gãy cho phép tiếp cận các vỉa chứa đang khai thác và tăng cường sản xuất điện.
Dự án này dựa trên công trình EGS trước đây của Ormat, bao gồm một màn trình diễn tại nhà máy điện địa nhiệt Desert Peak, dự kiến sẽ là ứng dụng đầu tiên của công nghệ EGS để cung cấp cho một dự án điện đang khai thác tại Hoa Kỳ. Các nhà máy điện làm mát bằng không khí của Ormat đặc biệt phù hợp với các dự án phát triển EGS do khả năng tương thích với nhiệt độ sản xuất thông thường và thiết kế tiết kiệm nước, giúp đưa toàn bộ chất lỏng địa nhiệt trở lại lòng đất.
Đại học Cornell đang nghiên cứu EGS để sưởi ấm khu vực với Dự án Nhiệt nguồn Trái đất. Sáng kiến này nhằm mục đích cung cấp năng lượng nhiệt trung tính carbon cho khuôn viên trường đại học, chứng minh cách EGS có thể đáp ứng nhu cầu sưởi ấm cục bộ trong khi vẫn hỗ trợ các mục tiêu khử cacbon.
Tiến bộ và Cơ hội
Những tiến bộ gần đây trong công nghệ khoan đã làm giảm đáng kể chi phí liên quan đến EGS, khiến nó cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng tái tạo khác. Những cải tiến như mũi khoan kim cương tổng hợp và hệ thống giếng ngang đã nâng cao hiệu quả, cho phép phát triển dự án nhanh hơn.
Ngoài ra, các chính sách của liên bang và tiểu bang thúc đẩy tích hợp năng lượng tái tạo đang tạo ra cơ hội cho việc mở rộng EGS. Việc lập bản đồ nâng cao về tiềm năng địa nhiệt của các cơ quan như Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) đã phát hiện ra các địa điểm khả thi trên khắp nước Mỹ, mở rộng hơn nữa sức hấp dẫn của EGS.
Một thành phần quan trọng cho tương lai của năng lượng
Hệ thống địa nhiệt nâng cao đại diện cho một thành phần có khả năng hấp dẫn trong sản xuất năng lượng sạch trong tương lai. Khả năng mở rộng, độ tin cậy và dấu chân môi trường tối thiểu của chúng khiến nơi đây trở thành một sự bổ sung có giá trị cho cơ cấu năng lượng tái tạo.
Khi công nghệ tiếp tục phát triển và chi phí giảm, EGS có tiềm năng đóng vai trò hàng đầu trong sự chuyển dịch toàn cầu sang năng lượng bền vững, cung cấp các giải pháp đáp ứng cho cả nhu cầu điện và sưởi ấm trong khi chống lại biến đổi khí hậu.
Nguồn tin: xangdau.net
