Năng lượng địa nhiệt là gì? Ưu và nhược điểm của địa nhiệt

Năng lượng địa nhiệt là nguồn năng lượng tái tạo có sẵn trong lòng đất, chúng tập trung ở khoảng vài km bên dưới bề mặt Trái Đất. Đây là một nguồn năng lượng sạch và trong tương lai, nguồn năng lượng này sẽ được khai thác sử dụng phổ biến. Hiện nay đã có 24 quốc gia khai thác nguồn năng lượng này trong đó Mỹ là nước đứng đầu danh sách với công suất 3.548MW.

1. Năng lượng địa nhiệt được hình thành từ đâu?

Địa nhiệt là năng lượng được hình thành từ khi Trái Đất được hình thành từ các hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật và từ nặng của của mặt trời được hấp thu về bề mặt trái đất. Theo các số liệu nghiên cứu từ ngành địa chất, từ khi hình thành, lõi Trái Đất đã được liên tục làm nóng và bổ sung nhiệt từ quá trình phân rã của tự nhiên. Đặc biệt ở độ sâu 6.400km, lõi Trái Đất có nhiệt độ lên đến 5.400 độ C (tương đương với bề mặt của Mặt Trời).

Indonesia là quốc gia nằm ở vành đai núi lửa Thái Bình Dương có hơn 130 ngọn núi lửa và có hàng chục ngọn núi lửa vẫn đang hoạt động. Bên cạnh việc xây dựng các chiến lược ứng phó mối nguy hiểm này thì chính phủ nước này còn đặt mục tiêu biến núi lửa thành nguồn cung cấp năng lượng địa nhiệt khổng lồ.

2. Năng lượng địa nhiệt được khai thác bằng cách nào?

Khoan các giếng sâu từ 3 đến 5km và đưa nước xuống, nhiệt độ trong lòng đất nóng và làm cho nước sôi lên. Hơi nước theo đường ống dẫn sẽ làm quay tua bin máy phát điện. Với độ sâu này của giếng đã có thể khai thác địa nhiệt ở trong vùng 200 độ C.

Với nguồn năng lượng địa nhiệt từ 80 đến 200 độ C, có thể ứng dụng cho việc sấy nông thủy sản, sưởi ấm cho nhà máy, căn hộ còn đối với nguồn địa nhiệt dưới 80 độ C thì có thể dùng cho việc phục vụ du lịch, dưỡng bệnh.

Các nhà máy biến nhiệt địa thành điện, sử dụng hơi nước trực tiếp từ bên dưới mặt đất. Những địa điểm này thường có vị trí đặc biệt như nằm ngay bên trên vết đứt gãy lớn trong lòng Trái Đất, nhiệt thoát ra khỏi lõi Trái Đất và làm nóng các tầng đá dễ thấm nước.

Ở nước ta, có tiềm năng phát triển địa nhiệt mạnh mẽ nhưng đa số các nguồn năng lượng nhiệt điện phân bố rải rác, không tập trung nên rất khó xây dựng nhà máy khai thác với quy mô lớn.

3. Ưu điểm của nguồn năng lượng nhiệt điện

– Là nguồn năng lượng sạch, chỉ thải ra hơi nước

– Đây là loại năng lượng sạch, hiệu quả về kinh tế lâu dài và rất thân thiện với môi trường, khi phát ra lượng khí nhà kính không đáng kể trong quá trình khai thác. Hơn nữa, lõi Trái Đất sẽ còn tiếp tục cháy trong hàng tỷ năm nữa vì vậy đây là nguồn năng lượng vô tận, các nhà máy có thể khai thác lâu dài, bền vững.

4. Nhược điểm của năng lượng địa nhiệt

– Giới hạn về mặt địa lý: Năng lượng địa nhiệt chỉ được khai thác ở một số nơi, chủ yếu là những vùng gần với ranh giới kiến tạo mảng. Mặc dù càng về sau, càng có nhiều công nghệ khai thác nhiệt điện ra đời nhưng không phải nơi nào cũng có thể khai thác được. Chẳng hạn việc khai thác năng lượng địa nhiệt với các hồ chứa có nhiệt độ cao từ 180 – 370 độ C và có đá thấm nước, thường chỉ xuất hiện ở những nơi có các mảng kiến tạo đang hoạt động và tạo thành các vết đứt gãy như tại Hoa Kỳ, Iceland.

– Đòi hỏi công nghệ hiện đại: Với công nghệ hiện nay, chỉ khai thác năng lượng địa nhiệt từ các tầng nông bên dưới mặt đất nên chưa tận dụng được hết tiềm năng của nguồn năng lượng này. Hiện nay thế giới chỉ mới khai thác 6.5% nguồn năng lượng địa nhiệt (theo ước tính của Hiệp hội Năng lượng Mỹ).

– Tiềm ẩn nguy cơ rủi ro: Nguồn nhiệt điện thường tập trung ở các vị trí tiếp giáp của các mảng kiến tạo địa chất nên việc khai thác tiềm ẩn nhiều nguy cơ động đất.

Cùng với năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng thủy điện,… năng lượng địa nhiệt là nguồn năng lượng sạch không gây khí thải nhà kính và đang được hướng đến sử dụng. Dù đối mặt với nhiều thách thức về kinh tế, công nghệ nhưng các nhà khoa học vẫn có những dự báo lạc quan về nguồn năng lượng này và trong tương lai, năng lượng địa nhiệt sẽ giữ một vị trí quan trọng bên cạnh các nguồn năng lượng khác.

Công ty môi trường Hợp Nhất cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết, mọi thắc mắc hoặc đóng góp thêm về nội dung bạn có thể để lại bình luận bên dưới, Hợp Nhất sẵn sàng giải đáp thắc mắc cho bạn.