Năng lượng địa nhiệt là gì ? Ứng dụng của địa nhiệt

Năng lượng địa nhiệt là gì ? Ứng dụng của địa nhiệt

Năng lượng địa nhiệt là nhiệt lượng bên trong lòng đất, ở độ sâu vài km so với bề mặt trái đất, cụ thể là phần trên cùng của vỏ trái đất. Cùng với sự tăng nhiệt độ khi đi sâu vào vỏ trái đất, nguồn nhiệt lượng liên tục từ lòng đất này được ước đoán tương đương với một khoảng năng lượng 42 triệu MW.

Địa nhiệt mà con người có thể cảm nhật rõ nét nhất chính là các dòng suối nước nóng. nước ở các dòng suối đó nóng lên là nhờ mạch nước nóng từ dưới đất phun lên hoặc sức nóng từ đá bên dưới tạo thành.

Lòng đất thì vẫn tiếp tục nóng hằng tỷ năm nữa, đảm bảo một nguồn nhiệt năng gần như vô tận. Chính vì vậy địa nhiệt được liệt vào dạng năng lượng tái tạo

Nguồn nhiệt lượng này được chuyển lên mặt đất qua dạng hơi hoặc nước nóng khi nước chảy qua đất đá nóng, không gây tác động tới môi trường. Nếu được khai thác hiệu quá sẽ góp phần bảo vệ môi trường phát triển bền vững.

Ứng dụng của địa nhiệt

Năng lượng địa nhiệt dùng để sản xuất điện. đây là mô hình hiệu quả và tối ưu nhất. vì nó không gây ra các tác động môi trường.

Nhiệt lượng thường được sử dụng trực tiếp, ví dụ như hệ thống điều hòa nhiệt độ (bơm địa nhiệt)

Địa nhiệt là dạng năng lượng sạch và bền vững. So với các dạng năng lượng tái tạo khác như điện gió, thủy điện hay điện mặt trời, địa nhiệt không phụ thuộc vào các yếu tố thời tiết và khí hậu. Do đó địa nhiệt cũng có hệ số công suất rất cao, nguồn địa nhiệt luôn sẵn sàng 24h/ngày, 7 ngày trong tuần.

Cho đến nay, hơn 30 quốc gia trên thế giới đã khai thác tổng cộng 12.000 MW địa nhiệt cho các ứng dụng trực tiếp và sản xuất hơn 8.000 MW điện. Tại một vài quốc gia đang phát triển, địa nhiệt điện chiếm một vai trò đáng kể trong việc đáp ứng nhu cầu điện.

Hiện nay các nhà máy điện địa nhiệt đang phục vụ khoảng 0,5% nhu cầu điện của Mỹ. Đây cũng là nước dẫn đầu về sản xuất điện địa nhiệt. Riêng ở bang California, 5% lượng điện tiêu thụ là sản xuất từ địa nhiệt.

Về cơ bản, các nhà máy điện địa nhiệt lấy năng lượng từ các giếng sản xuất được khoan sâu từ 152 mét đến 3,2 km. Hơi nước và nước cực nóng ở độ sâu này phụt lên do áp lực từ dưới lòng đất sẽ làm quay các turbine phát điện trên mặt đất. Nước thải của quá trình sản xuất này được thu hồi và bơm trở lại lòng đất thông qua các giếng bơm

Địa nhiệt – Nguồn năng lượng sạch của tương lai

Năng lượng địa nhiệt, với việc khai thác sức nóng của Trái đất để tạo ra năng lượng sạch dồi dào. Để tiếp cận với nguồn năng lượng này cần phải khoan sâu vào bề mặt Trái đất, chính điều này đã cản trở rất nhiều công ty môi trường đầu tư vào các dự án địa nhiệt.

Tuy nhiên, cả Liên minh Châu Âu (EU) và Bộ Năng lượng Mỹ (DoE) đã nhấn mạnh tiềm năng to lớn của năng lượng địa nhiệt trong việc hỗ trợ quá trình chuyển đổi xanh. Renault- nhà sản xuất ô tô của Pháp tuyên bố họ đang đặt cược lớn vào nguồn năng lượng này, nhưng liệu những công ty khác có đi theo con đường của họ không?

EU đã thành lập Nhóm công tác triển khai địa nhiệt sâu để thúc đẩy nghiên cứu về năng lượng địa nhiệt ở châu Âu. Nhóm công tác đang giám sát việc triển khai Kế hoạch triển khai địa nhiệt sâu (IP).

Họ tin rằng việc thành lập ngành năng lượng địa nhiệt ở châu Âu sẽ giúp đạt được các mục tiêu của Thỏa thuận xanh châu Âu và Chương trình Horizon Europe, với việc chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang địa nhiệt dự kiến sẽ giúp khử cacbon tới 25% nhu cầu năng lượng của khu vực. Với công nghệ hiện có, 25% dân số châu Âu có thể triển khai hệ thống sưởi địa nhiệt với chi phí hiệu quả.

Nghiên cứu của Ủy ban châu Âu (EC) cho thấy năng lượng địa nhiệt có thể giúp châu Âu đạt mục tiêu trở thành lục địa đầu tiên đạt trung hòa carbon vào năm 2050. Năng lượng địa nhiệt được kỳ vọng sẽ đóng góp vào danh mục năng lượng xanh của châu Âu, hỗ trợ các hệ thống sưởi ấm cộng đồng, đồng thời giúp đạt được mục tiêu Các mục tiêu của Kế hoạch REPowerEU năm 2022 của EU.

Sự phát triển của ngành công nghiệp địa nhiệt cũng được kỳ vọng sẽ thúc đẩy các hoạt động năng lượng tái tạo khác, với tiềm năng khai thác khoáng sản từ chất lỏng địa nhiệt để sản xuất lithium bền vững. Do đó, Ủy ban Châu Âu đang hỗ trợ một số dự án nghiên cứu về năng lượng địa nhiệt sẽ giúp ích cho quá trình chuyển đổi xanh của Châu Âu.

Năng lượng địa nhiệt được tạo ra bằng cách khoan xuống bề mặt Trái đất để tiếp cận các túi nhiệt dưới lòng đất. Nhiệt năng có thể được tìm thấy trong đá và nước chỉ cách vài dặm dưới lòng đất bằng cách khoan vào các bể chứa ngầm để khai thác các nguồn địa nhiệt. Nhiệt sau đó có thể chạy tua-bin để sản xuất điện.

Một số dự án đã được triển khai, ví dụ như Croatia, nằm trên vùng đất có tiềm năng địa nhiệt mạnh, đã phát triển một nhà máy địa nhiệt với hy vọng thiết lập nguồn cung cấp năng lượng 24 giờ cho lưới điện không carbon, chính điều này là tiền đề cho các dự án trong tương lai ở các nước láng giềng Áo, Hungary và Serbia.

Ông Marijan Krpan, Giám đốc điều hành của Cơ quan Hydrocarbon Croatia cho biết “Năng lượng địa nhiệt có rất nhiều tiềm năng trong việc tạo ra điện, sưởi ấm và nông nghiệp”. Mặc dù vậy năng lượng địa nhiệt vẫn còn ít được nói đến ở cấp độ quốc tế, hầu hết chính phủ và công ty năng lượng hiện vẫn đang tiếp tục đầu tư mạnh vào năng lượng gió và mặt trời. Nhưng điều này có thể thay đổi được.

Một số quốc gia châu Âu còn khai thác nguồn năng lượng địa nhiệt từ các mỏ than bỏ hoang để làm nguồn nhiên liệu sạch, hàm lượng CO2 thấp, phục vụ cho hoạt động sưởi ấm

Mô tả quá trình khai thác năng lượng địa nhiệt