Khai thác nhiệt năng đủ dùng trong 300 triệu năm

Những biến động cổ xưa làm hình thành một tầng đá và bồn nước cực nóng nằm khá gần mặt đất. Các nhà khoa học Anh đang xúc tiến khai thác lượng nhiệt và hơi nước này.

Các nhà khoa học thuộc ĐH Newcastle và Durham hợp tác với công ty địa nhiệt Cluff Geothermal xúc tiến dự án khai thác năng lượng địa nhiệt tại ngay trung tâm thành phố Newcastle. Việc khoan thăm dò bắt đầu từ tháng trước.

Hiện tại, một giàn khoan nhỏ cao khoảng 15m đang dần khoan qua các lớp đá cát và đá bùn với tốc độ 6m/giờ. Mũi khoan đã xuống đến 152m và độ sâu dự kiến sẽ là 2,1km.  Tại đây, mũi khoan sẽ khai thác một bồn nước nóng bị khóa giữa những tầng đá sâu. Đợt bơm nước nóng đầu tiên có thể sẽ thực hiện trong tháng Năm.

Vậy bồn đại dương nóng này xuất phát từ đâu? Hơn 400 triệu năm trước đây, vùng đông bắc Anh nằm dưới một đại dương cổ. Vùng đất cả hai bên bờ đại dương này trôi lại gần nhau, thu hẹp khoảng cách và đẩy hầu hết khối lượng nước của đại dương này sang những đại dương khác, nhưng một lượng nước vẫn bị khóa lại dưới lòng đất.

Những biến động này vô cùng ý nghĩa khi đá nóng được đẩy gần lên phía mặt đất - đủ gần để chúng ta có thể khai thác được nguồn nhiệt của chúng.

Ở bất cứ nơi nào trên trái đất, nhiệt độ  dưới độ sâu khoảng 90m cao hơn nhiệt độ mặt đất 1 - 2oC. Đào xuống 1,6km sẽ chạm tới lớp đá nóng, và 3,2 km là tới điểm sôi.

Những biến động này cũng để lại những đường nứt gẫy trên toàn địa tầng lớp đá nóng này. Những vết nứt bão hòa bởi nước từ đại dương cổ giống như một hệ thống ống nước thời tiền sử.

Hàng ngàn tỷ lít nước muối ngầm được làm nóng bởi tầng đá nóng, vì vậy các nhà địa chất sẽ khai thác lượng nước đã tồn tại hơn 100 triệu năm này, sớm hơn cả thời điểm những con khủng long ra đời.

Nhiệt lượng đến từ đâu?  "Nó thực sự phát sinh từ sự phân rã phóng xạ mức độ thấp của các nguyên tố như uranium và thorium trong đá. Một khối lượng lớn đã granite hoạt động giống như một lò phản ứng tự nhiên khổng lồ," GS Paul Younger, nhà địa chất phụ trách dự án Newcastle, giải thích.

Lượng nhiệt này được cung cấp liên tục 24h/ngày, 365 ngày/năm. Các nhà địa chất học ước tính rằng, chỉ một lỗ khoan có thể cung cấp lượng nhiệt hữu ích trong 40 năm. Trong lúc chờ nhiệt lượng tại lỗ khoan khôi phục, chúng ta có thể chuyển sang lỗ khoan khác. Nhìn chung, sức nóng địa nhiệt bên dưới vùng đông bắc nước Anh đủ dùng đến 300 triệu năm. 

Không giống khí đốt hay dầu mỏ, nó sẽ gần như là vô tận. Nếu nước địa nhiệt đủ nóng, nó có thể được dùng để phát điện, sử dụng hơi nước để quay các turbin điện.

Ban đầu, dự án sẽ cung cấp nhiệt và nước nóng cho một vài công viên khoa học quốc gia, hàng ngàn căn hộ, văn phòng, cửa hàng tại trung tâm thành phố Newcastle.

Sau khi đã có nguồn đầu tư ban đầu từ chính phủ, chi phí điều hành sẽ gần như bằng 0. Nguồn năng lượng này không phát sinh khí thải CO2. Nếu nước địa nhiệt đủ nóng, hơi nước bốc lên sẽ chạy các turbine phát điện. 

Tuy nhiên, một số chuyên gia lo ngại về tính an toàn của dự án. Trước đây, một dự án ở Hawaii gặp sự cố khi mũi khoan khoan trúng một túi dung nham nóng chảy. Năm 2007, một nhóm các nhà địa chất từng đưa mũi khoan vào một vùng đứt gẫy hoạt động ở Thụy Sĩ, gây ra một trận động đất nhỏ. Tuy nhiên, GS Younger chỉ ra rằng "đứt gẫy địa chất (tại Anh) không dịch chuyển suốt 280 triệu năm qua, nên sự cố tương tự sẽ không xảy ra".

Dự án ở Newcastle đã tiêu tổng 900.000 bảng Anh. Kết quả thăm dò "mỏ vàng nóng" sẽ được công bố vào tháng 7.