Khoan sâu vào lõi Trái đất khai thác tiềm năng vô tận của điện địa nhiệt

Sử dụng mũi khoan khổng lồ để đào sâu xuống lòng đất, Fervo Energy - một công ty về năng lượng sạch ở thành phố Houston, bang Texas, Mỹ đã áp dụng kỹ thuật cao cấp trong lĩnh vực dầu khí để tìm kiếm nguồn năng lượng sạch vô hạn từ nhiệt địa ngay trong lòng đất. Dự án năng lượng sạch đã được hoàn thành vào tháng 4/2024 chỉ sau 16 ngày thực hiện tại sa mạc Utah.

Năng lượng địa nhiệt thế hệ mới phá vỡ mọi rào cản

Được biết, Fervo Energy đã sử dụng khoan dầu với tốc độ hơn 91 m/h xuyên qua lớp đá granit sâu trong lòng đất để đi sâu vào tâm Trái đất, nơi có nhiệt độ lên tới khoảng 275 độ C. Đây chính là ẩn chứa nhiều nhiên liệu hóa thạch xen lẫn giữa các lớp trầm tích cổ đại. Mục đích của dự án thực chất không phải để tìm kiếm nhiên liệu hóa thạch mà là để tiếp cận nguồn đá nóng sâu trong lòng đất để làm năng lượng địa nhiệt bền vững cho hành tinh.

Để khắc phục những hạn chế trước kia của địa nhiệt, công ty Fervo Energy đã sử dụng kỹ thuật mới để đưa năng lượng địa nhiệt lên một tầm cao mới. Kỹ thuật này tạo ra 2 giếng sâu dưới lòng đất theo phương thẳng đứng, sau đó là phương ngang. Sau đó chất lỏng với áp suất cao sẽ được bơm xuống giếng để phá vỡ các lớp đá bằng phương pháp nứt vỡ thủy lực. Phương pháp này tương tự như kỹ thuật trong khai thác dầu khí. Nước được bơm xuống giếng thứ nhất sẽ chảy qua các vết nứt và nóng lên, sau đó chảy qua giếng thứ hai và đưa lên bề mặt qua lớp đá sâu tới 2,4km.

Nguồn năng lượng sạch vô tận của tương lai

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (International Energy Agency - IEA), địa nhiệt thế hệ mới có thể đáp ứng được mức sử dụng điện của toàn cầu gấp 140 lần. Đây cũng là một trong số ít những nguồn năng lượng sạch được chính quyền của Tổng thống Mỹ - Donald Trump chấp nhận.

Trong năm 2023, công ty năng lượng sạch này đã hoàn thành xong dự án thí điểm thương mại tại thành phố Nevada. Fervo hiện cũng đang khởi công xây dựng nhà máy điện địa nhiệt thế hệ mới lớn nhất thế giới tại bang Utah. Ông Tim Latimer - CEO của Fervo cho biết, mục tiêu hướng tới của công ty là cung cấp 100 megawatt năng lượng địa nhiệt vào năm 2026 và đến năm 2028 con số này sẽ tăng lên thành 500 megawatt, tương đương với sản lượng điện cho hơn 375.000 hộ gia đình.

Với công nghệ hiện đại và cải tiến, Fervo tin rằng, sản lượng điện địa nhiệt tại Mỹ có thể tăng lên con số hàng trăm gigawatt trong tương lai. Hiện tại, Fervo đã ký kết thành công thỏa thuận hợp tác để cung cấp điện cho các trung tâm dữ liệu của Google. Ngoài ra, công ty cũng có hợp đồng mua bán điện lên tới 600 megawatt với các công ty tiện ích.

Những rào cảo còn hiện hữu của ngành điện địa nhiệt

Từ hàng nghìn năm nay, con người đã sử dụng năng lượng địa nhiệt để sinh hoạt. Tuy nhiên, khai thác được năng lượng địa nhiệt lại đòi hỏi chi phí cao và kỹ thuật phức tạp, thậm chí nguy cơ xảy ra động đất khi khoan sâu vào lòng đất. Vì những rào cản này, khai thác năng lượng địa nhiệt trên quy mô lớn vẫn còn là một thách thức lớn đối với nhân loại.

So về diện tích, năng lượng địa nhiệt vẫn tốn ít tài nguyên đất đai hơn so với điện mặt trời hoặc điện gió. Tuy nhiên, để vận hành được năng lượng địa nhiệt trên quy mô lớn, hệ thống vận chuyển và giàn khoan công nghiệp vẫn là vấn đề đáng quan tâm.

Ngoài ra, động đất vẫn là một trong những rào cản nổi cộm nhất của điện địa nhiệt. Theo ông Gillian Foulger, nhà địa chất của Đại học Durham, phương pháp nứt vỡ thủy lực có thể làm các lớp đất đá vỡ vụn ở sâu trong lòng Trái đất thì trên bề mặt, những cơn địa chấn cũng có thể cảm nhận được. Tuy nhiên, theo những người ủng hộ địa nhiệt, tỷ lệ xảy ra động đất lớn là rất thấp và rủi ro đó có thể kiểm soát dễ dàng. Hiện nay, một số công ty năng lượng trên toàn cầu cũng đang phát triển công nghệ mới giúp giảm thiểu rủi ro động đất.