Biến đổi CO2 thành điện

10/02/2014

Các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ đang phát triển một nhà máy điện địa nhiệt mới, sẽ thu giữ CO2 dưới lòng đất và sử dụng làm công cụ để tăng ít nhất 10 lần công suất phát điện so với các phương pháp sản xuất năng lượng địa nhiệt hiện có.

Thiết kế nhà máy điện địa nhiệt mới là sự kết hợp giữa nhà máy địa nhiệt thông thường với máy gia tốc hạt Large Hadron Collider: nó có đặc trưng là một loạt các vòng tròn đồng tâm của các giếng nằm ngang ở sâu dưới lòng đất. Bên trong các vòng đó, CO2, nitơ và nước lưu thông riêng rẽ để hút nhiệt từ lòng đất lên trên mặt đất, nơi nhiệt có thể được sử dụng để làm quay các tua bin và sản xuất điện.

Trái lại, nhà máy điện địa nhiệt thông thường khai thác nhiệt từ nước nóng sâu dưới lòng đất, sử dụng nhiệt để sản xuất điện và sau đó đẩy nước mát trở lại lòng đất. Ở đó, nước được thay thế một phần bằng CO2 hay chất lỏng hoặc hỗn hợp chất lỏng.

Các nhà khoa học tin rằng thiết kế mới sẽ cho phép các nhà máy địện địa nhiệt tích trữ năng lượng có thể lên đến hàng trăm GWh trong nhiều ngày hoặc thậm chí hàng tháng, do đó, năng lượng có sẵn khi lưới điện cần. Sự hình thành địa nhiệt dưới lòng đất có thể tích trữ CO2 và nitơ nóng, bị nén và giải phóng nhiệt cho nhà máy điện ở trên mặt đất khi nhu cầu điện cao. Nhà máy địa nhiệt còn có thể tạm ngừng khai thác nhiệt dưới lòng đất vào thời điểm nhu cầu điện thấp hoặc khi dư thừa điện tái tạo trên lưới điện.

Trong mô phỏng máy tính, một hệ thống vòng tròn đồng tâm của các giếng ngang nằm sâu dưới lòng đất gần 5.000m, sản sinh chừng 0,5 GW điện, có thể sánh với một nhà máy điện đốt than trung bình và lớn hơn 10 lần một nhà máy địa nhiệt qui mô trung bình công suất 38 MW ở Hoa Kỳ.

Mô phỏng cũng tiết lộ, một nhà máy địa nhiệt theo thiết kế mới có thể cô lập 15 triệu tấn CO2 mỗi năm, gần bằng lượng khí thải ra từ 3 nhà máy điện đốt than cỡ trung bình.

Đáng lưu ý, nhà máy điện địa nhiệt sẽ phải được kết nối với nguồn thải CO2 lớn như nhà máy điện đốt than, bằng đường ống. Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy thiết kế này có thể họat động hiệu quả nhờ CO2 hay không và cho rằng một nhà máy thí điểm dựa trên thiết kế này ban đầu có thể họat động bằng cách bơm nitơ để chứng minh tính khả thi về mặt kinh tế của việc sử dụng CO2. Nhóm tác giả hiện đang nghiên cứu các mô phỏng mô hình máy tính chi tiết và các phân tích kinh tế đối với các môi trường địa chất cụ thể ở Hoa Kỳ.

Theo Sciencedaily

Cùng chuyên mục

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.