Tăng cường hiệu quả khai thác năng lượng địa nhiệt

Năng lượng địa nhiệt luôn được biết đến như một nguồn năng lượng dồi dào, sẵn có, không phụ thuộc vào thời gian và địa điểm như năng lượng gió hay năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, những khó khăn về công nghệ đã hạn chế khả năng khai thác tiềm năng địa nhiệt của con người. Để giải quyết vấn đề này, sau nhiều năm miệt mài, nhóm nghiên cứu của giáo sư Kenneth C. Caroll và các đồng sự tại Đại học New Mexico đã cho ra đời một công nghệ mới, góp phần mở rộng khả năng tiếp cận với nguồn năng lượng này.

Cụ thể, trên cơ sở một loại polymer thân thiện môi trường, GS Caroll đã điều chế nên một chất lỏng đặc biệt có khả năng tạo ra những vết nứt nhỏ khi tiếp xúc với các tầng vật chất nằm sâu dưới bề mặt trái đất. Thông qua những vết nứt này, nước sẽ được bơm vào sâu trong lòng trái đất và được đun nóng dưới nhiệt độ 150 - 400 độ C trong lòng quả địa cầu. Nước nóng và hơi nước thu được sau đó chính là động lực để quay những tua-bin trong nhà máy địa nhiệt.

Điều tạo nên sự khác biệt của công nghệ mới này là khả năng khai thác nhiệt năng dưới bề mặt trái đất ngay cả ở các khu vực có tầng thổ nhưỡng không thấm nước. Hơn thế, so với phương pháp bẻ gãy thuỷ lực phổ biến trong ngành khai thác dầu đá phiến của Mỹ hiện nay, công nghệ dùng hoá chất của GS Caroll tỏ ra an toàn và thân thiện với môi trường hơn hẳn, do không phá vỡ những cấu trúc địa chất của lòng trái đất.

Sáng chế của GS Caroll, với tên gọi chung là "hệ thống địa nhiệt tăng cường" đã mở ra một hướng phát triển mới cho lĩnh vực địa nhiệt đầy tiềm năng của Mỹ. Cần biết rằng, mặc dù miền Tây nước Mỹ với kết cấu địa chất đặc biệt của mình ẩn chứa những nguồn địa nhiệt phong phú rất gần mặt đất, việc triển khai vẫn còn nhỏ giọt với tổng công suất chỉ đạt 3-4 GW, tương đương 0,4% tổng nguồn cung năng lượng quốc gia. Nếu công nghệ dùng hoá chất thân thiện môi trường của nhóm nghiên cứu Đại học New Mexico được ứng dụng rộng rãi, con số nêu trên có thể đạt tới 100 GW, đủ để cung cấp cho 100 triệu người, tương đương 1/3 dân số Mỹ.

Nghiên cứu của nhóm đã được công bố trên tạp chí "Green Chemistry" của Hội Hoá học Hoàng gia Anh và tạp chí "Georthermics", tạp chí hàng đầu thế giới về nghiên cứu địa nhiệt và các ứng dụng của nó.

Anh Tuấn (Theo Science Daily)