Địa nhiệt: Nguồn năng lượng mới trong tương lai

Theo dõi KTMT trên

Theo dự báo của Bộ Công Thương, nhu cầu điện cho phát triển kinh tế từ năm 2021 trở đi vẫn tăng trưởng ở mức cao từ 8-10%/năm. Trong khi đó, nguồn năng lượng sơ cấp trong nước đã tới hạn, dẫn đến phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu than và khí, sắp tới là khí hóa lỏng.

Do đó, phát triển năng lượng tái tạo được cho là lời giải cho bài toán an ninh năng lượng quốc gia trong tương lai.

Cùng với nguồn năng lượng từ gió, mặt trời, sóng biển… địa nhiệt là nguồn năng lượng sạch, thân thiện với môi trường đang được 50 nước trên thế giới sử dụng để sản xuất điện năng.

Địa nhiệt là nguồn nhiệt năng có sẵn trong lòng đất. Cụ thể hơn, nguồn năng lượng nhiệt này tập trung ở khoảng vài km dưới bề mặt Trái Đất, 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. Lòng đất thì vẫn tiếp tục nóng hằng tỉ năm nữa, đảm bảo một nguồn nhiệt năng gần như vô tận.

Nguồn nhiệt lượng này được chuyển lên mặt đất qua dạng hơi hoặc nước nóng khi nước chảy qua đất đá nóng. Nhiệt lượng thường được sử dụng trực tiếp, ví dụ như hệ thống điều hòa nhiệt độ (bơm địa nhiệt), hoặc chuyển thành điện năng (nhà máy nhiệt điện).

Địa nhiệt là dạng năng lượng sạch và bền vững. So với các dạng năng lượng tái tạo khác như 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.

Theo các nhà khoa học, khai thác, phát triển năng lượng địa nhiệt có hiệu quả về kinh tế cao, có khả năng thực hiện và thân thiện với môi trường…

Các “ông lớn” sản xuất địa nhiệt trên thế giới

Năng lượng địa nhiệt đã được khai thác và sử dụng từ đầu thế kỷ 20. Đến nay, việc nghiên cứu và phát triển công nghệ khai thác năng lượng địa nhiệt ngày càng lớn mạnh cả về quy mô và hiệu suất sử dụng.

Theo thống kê của của Cơ quan Nghiên cứu Năng lượng mới (EER), hiện nay trên thế giới có khoảng 50 nước sử dụng địa nhiệt để sản xuất điện năng với tổng công suất hơn 13,2 GW, tập trung chủ yếu ở Mỹ (hơn 4 GW) và Philippines, Indonesia…, chiếm 0,3% lượng điện năng sản xuất toàn cầu với tốc độ tăng bình quân 3%/năm. 

Trong đó, Mỹ đi đầu trong việc sản xuất điện địa nhiệt. Công suất điện địa nhiệt của Mỹ hiện chiếm 32% tổng công suất điện địa nhiệt thế giới với công suất gần 4,24 GW, đủ cung cấp điện cho khoảng 25 triệu hộ gia đình. Mỹ cũng là quốc gia có tổ hợp nhà máy điện địa nhiệt phức tạp lớn nhất thế giới là Geysers, nằm trên dãy núi Mayacamas thuộc miền Bắc bang California. Geysers là một tổ hợp công trình bao gồm 22 nhà máy điện địa nhiệt, sử dụng hơi nước nóng từ hơn 350 giếng khoan trong lòng đất, chạy các turbine phát điện với công suất đặt 1.517 MW, cung cấp điện cho 1,1 triệu người.

Indonesia nằm trên vành đai núi lửa Thái Bình Dương, chiếm gần 40% tiềm năng địa nhiệt thế giới. Tuy nhiên, nước này mới chỉ khai thác được 5-6% tiềm năng địa nhiệt. Trữ lượng địa nhiệt lớn nhất quốc gia này nằm ở phía Tây, nơi có đông dân cư nhất và có nhu cầu năng lượng cao nhất gồm, đảo Sumatra, đảo Java và đảo Bali.

Iceland - quốc gia xếp thứ 14 thế giới về tiềm năng địa nhiệt, nhưng lại là nước có sản lượng điện địa nhiệt bình quân đầu người cao nhất thế giới. Trên hòn đảo này có 5 nhà máy địa nhiệt với tổng công suất khoảng 420 MW, bằng 26,5% tổng công suất nguồn điện cả nước. Hiện tại, Iceland mới chỉ sử dụng khoảng 20% tiềm năng địa nhiệt. Nếu khai thác hết trữ lượng địa nhiệt, hàng năm, Iceland sẽ cho ra sản lượng gần 20 tỉ W/giờ, tương đương với sản lượng của 3 lò phản ứng hạt nhân.

Việt Nam cũng có tiềm năng phát triển

Theo khảo sát và đánh giá của các nhà khoa học, hiện Việt Nam có khoảng 264 nguồn, suối nước nóng phân bố tương đối đều trên cả nước: như suối nước nóng Kim Bôi-Hòa Bình, Thạch Bích-Quảng Ngãi, Bình Châu-Bà Rịa-Vũng Tàu,….với nhiệt độ trung bình từ 70-100 độ C ở độ sâu 3 km.

Ông Thomas Mathews, chuyên gia Công ty tư vấn Fugro GmbH (Đức), cho biết với các nguồn nước trên 200 độ C có thể dùng làm nhiên liệu trạm phát điện, nhiệt độ từ 80 độ đến dưới 200 độ C có thể dùng trực tiếp để sấy nông thủy sản, sưởi ấm cho các căn hộ, nhà máy và nhiệt độ dưới 80 độ C dùng để dưỡng bệnh, phục vụ du lịch…

Ưu điểm của nguồn địa nhiệt nước ta là phân bố ở đều khắp lãnh thổ, cho phép sử dụng rộng rãi ở nhiều địa phương. “Với nhiệt độ thấp, sử dụng để phát điện sẽ tốn kém và cần điều tra nghiên cứu đầy đủ hơn. Có thể xây dựng những trạm phát điện công suất nhỏ phục vụ những làng bản vùng sâu, nơi mạng lưới điện quốc gia chưa vươn tới”, ông Võ Công Nghiệp, chuyên gia Hội Địa chất Thủy văn Việt Nam chia sẻ.

Bên cạnh đó, các tổ chức năng lượng xanh và giới khoa học đã tìm hiểu về nguồn năng lượng địa nhiệt của Việt Nam. Từ năm 2007, Viện Khoa học Địa chất và Tài nguyên Đức đã điều tra, khảo sát tiềm năng điện địa nhiệt ở 6 điểm nước nóng ở Tu Bông (Khánh Hòa), Phú Sen (Phú Yên), Hội Vân (Bình Định), Nghĩa Thuận, Thạch Trụ (Quảng Ngãi) và Kon Du (Kon Tum) và nghiên cứu phương án sử dụng hiệu quả tùy mức độ chất lượng từng nguồn nước. Tuy nhiên, tất cả đều chưa thể khởi công vì giá bán điện hiện còn thấp hơn giá thành.

Năm 2010, UBND tỉnh Quảng Trị đã cấp phép cho Công ty Cổ phần Phong Thủy nhiệt điện SVA - Tập đoàn Tài chính SVA đầu tư xây dựng nhà máy điện địa nhiệt tại Đakrông với công suất 25 MW. Dự án sử dụng công nghệ khép kín nên cơ bản loại trừ được khí thải, bụi và tiếng ồn. Đây là điều kiện tốt để góp phần cải thiện môi trường, thúc đẩy phát triển một số ngành công nghiệp, dịch vụ du lịch tại địa phương.

Vì vậy, trong tương lai, phát triển địa nhiệt sẽ mang lại một nguồn năng lượng mới thân thiện với môi trường, nâng cao năng lực, trình độ cho các nhà khoa học và góp phần xây dựng nền kinh tế xanh mà Việt Nam đang hướng đến.

Nguyễn Ánh