Năng lượng lõi trái đất rất nóng - được xem là vô tận - làm thế nào để khai thác?
Đúng là lõi Trái Đất cực kỳ nóng (5.000–6.000°C, tương đương bề mặt Mặt Trời), và về lý thuyết thì năng lượng này gần như vô tận. Nhưng để khai thác nó một cách thực tế lại rất phức tạp.
Mình giải thích từng bước nhé:
1. Nguyên tắc khai thác năng lượng địa nhiệt
Có 2 cách chính:
🔹 a. Khai thác tự nhiên (truyền thống)
-
Khoan giếng sâu (từ vài trăm mét đến vài km) vào nơi có nước ngầm nóng hoặc hơi nước.
-
Dùng áp lực tự nhiên hoặc bơm để đưa nước nóng/hơi lên mặt đất.
-
Ứng dụng:
-
Sưởi ấm trực tiếp (nhà cửa, nhà kính, tắm suối khoáng).
-
Phát điện: hơi nước nóng quay tuabin, phát điện như nhà máy nhiệt điện, nhưng không cần đốt than/dầu.
-
🔹 b. Khai thác nhân tạo (Enhanced Geothermal Systems – EGS)
-
Áp dụng ở nơi không có mạch nước ngầm tự nhiên.
-
Người ta khoan sâu 5–10 km, bơm nước xuống → nước tiếp xúc với đá nóng → quay trở lại mặt đất ở nhiệt độ rất cao.
-
Đây là công nghệ mới, có tiềm năng biến địa nhiệt thành nguồn năng lượng phổ biến toàn cầu, không chỉ giới hạn ở vùng núi lửa.
2. Các loại nhà máy điện địa nhiệt
-
Dry Steam Plant (hơi khô) – hút trực tiếp hơi nước tự nhiên để chạy tuabin.
-
Flash Steam Plant (hơi chớp nhoáng) – lấy nước nóng áp suất cao, giảm áp suất đột ngột để biến thành hơi chạy tuabin.
-
Binary Cycle Plant (chu trình nhị phân) – dùng nước nóng trung bình (~100–150°C) để trao đổi nhiệt với chất lỏng có điểm sôi thấp (như isobutane) → chất lỏng này bốc hơi, quay tuabin.
3. Thách thức khi khai thác
-
Khoan sâu rất tốn kém (nhiều triệu USD mỗi giếng).
-
Nguy cơ động đất nhân tạo nhỏ (do bơm nước vào các khe đá).
-
Ăn mòn & khoáng chất trong nước nóng (làm hỏng ống, tuabin).
-
Chỉ hiệu quả kinh tế ở vùng có tiềm năng lớn (Iceland, Indonesia, Philippines, Kenya…).
4. Vì sao nói năng lượng địa nhiệt gần như vô tận?
-
Trái Đất liên tục sinh nhiệt do phân rã phóng xạ tự nhiên trong lòng đất.
-
Tổng trữ lượng năng lượng địa nhiệt được ước tính lớn hơn tất cả than đá, dầu mỏ, khí đốt cộng lại.
-
Nếu công nghệ EGS và khoan siêu sâu phát triển, loài người có thể tiếp cận lượng nhiệt khổng lồ này ở khắp nơi, không chỉ gần núi lửa.
5. Tương lai
-
Nhiều công ty năng lượng lớn (ở Mỹ, châu Âu, Trung Quốc) đang thử nghiệm khoan sâu 10–20 km để tiếp cận vùng có nhiệt độ > 400°C.
-
Nếu thành công, địa nhiệt có thể trở thành “nguồn điện nền” sạch và ổn định, thay thế dần nhiệt điện than và khí.
👉 Tóm lại:
Để khai thác năng lượng địa nhiệt, ta cần khoan sâu xuống lòng đất để lấy nước nóng/hơi hoặc tự tạo mạch nước nhân tạo (EGS). Hiện tại mới khai thác được ở mức nông (dưới 5 km), nhưng nếu công nghệ khoan siêu sâu phát triển, con người có thể “mở khóa” nguồn năng lượng gần như vô tận từ lõi Trái Đất.
