Năng lượng địa nhiệt

Địa nhiệt nói chung là nhiệt bên trong trái đất, có hai nguồn chính:

- Nguồn nhiệt khổng lồ từ nhân nóng chảy, đưa lên bề mặt qua sự phun trào núi lửa. Nguồn nhiệt này rất lớn nhưng con người không thể chế ngự được.

- Nhiệt sinh ra từ sự giải phóng năng lượng của quá trình phân hủy các nguyên tố phóng xạ nằm trong lớp vỏ trái đất. Chúng được đưa lên bề mặt thông qua các dòng nước ngầm, suối nước nóng, giếng tự phun… dưới dạng nước nóng hoặc hơi.

Nguồn nhiệt từ các dòng nước phun đã được con người sử dụng cách đây hàng ngàn năm để nấu ăn, sưởi ấm nhà cửa, thậm chí chữa bệnh (do có chứa một số khoáng). Mãi đến khi khoa học kỹ thuật phát triển, nguồn địa nhiệt này mới được ứng dụng để sản xuất điện năng. Đây là dạng tài nguyên hồi phục được nhưng chậm, do quá trình tự nhiên tái tạo chúng cần thời gian dài. Vì thế, nếu khai thác quá mức có thể dẫn đến không phục hồi được nữa. Các dòng nhiệt phân bố không đều, những vùng dòng nhiệt cao thường trẻ về địa chất, đang có hoạt động kiến tạo và núi lửa. Người ta phải tìm những nơi có dòng nhiệt tập trung cao bất thường để khai thác có hiệu quả kinh tế. Bên trong những vùng như vậy, có hai khả năng sử dụng địa nhiệt.

·Khả năng thứ nhất: nguồn năng lượng là những hồ địa nhiệt tạo ra nước nóng và hơi nước dễ khai thác. Các hồ địa nhiệt giống như các bẫy dầu về một số tính chất, nhưng thay vì là hydrocacbon, ở đây là nước nóng.

Các đá thấm chứa nước bị cô lập toàn bộ hay ít nhất một phần bởi các đá không thấm nằm gần bề mặt. Nước trong tầng chứa được nung nóng bởi các đá macma bên dưới. Một phần nước nóng này có thể len lỏi bề mặt dưới dạng các suối nước nóng hoặc suối phun. Phần còn lại nằm trong các túi nước có thể được khoan và đưa lên mặt đất để tạo ra điện năng.

·Khả năng thứ hai (vẫn còn trong bước thử nghiệm): Địa nhiệt từ các đá khô, nóng ở dưới sâu. Người ta có thể bố trí khoan tới độ sâu nơi có các đá đủ độ nóng rồi tạo ra một khả năng thấm nhân tạo cho đá bằng cách bắn nước vào lỗ khoan dưới áp lực rất cao làm vỡ nứt đá. Sau đó, dẫn nước qua lỗ khoan để đưa vào đới nứt nẻ vừa mới tạo thành làm cho nước được nung nóng. Một lỗ khoan khác khai thác đưa nước nóng lên dẫn về các máy phát điện. Trong hệ thống, nước sau khi sử dụng được đun nóng và cứ thế lại được tái sử dụng tạo điện năng. Địa nhiệt và môi trường thành phần trung bình của sự phát xạ địa nhiệt gồm 95% hơi nước, 5% cacbonic, hydrosulfur, metan, vài loại khí hiếm, Hg, As… Sự hòa tan các nguyên tố khoáng trong nước địa nhiệt có thể tạo nên kết tủa trong hệ thống thiết bị, làm giảm hiệu suất sử dụng nhanh chóng và tăng chi phí. Bên cạnh đó, tiếng ồn phát sinh và sự sụt lún vùng đất xung quanh do khai thác địa nhiệt là hai vấn đề đáng chú ý. Cũng giống như năng lượng thủy triều, năng lượng gió, địa nhiệt nói chung còn ít phổ biến do tính phân tán của nó.