Các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ đang phát triển một nhà máy điện địa nhiệt mới, thu giữ CO2 dưới lòng đất để tăng công suất phát điện ít nhất mười lần so với các phương pháp sản xuất năng lượng địa nhiệt thông thường hiện có.
Ảnh minh họa
Công nghệ của nhà máy điện địa nhiệt thông thường là khai thác nhiệt từ nước nóng nằm sâu dưới lòng đất, rồi sử dụng nhiệt đó để sản xuất điện và đẩy nước mát trở lại lòng đất.
Thiết kế nhà máy điện địa nhiệt mới là sự kết hợp giữa nhà máy địa nhiệt thông thường với máy gia tốc hạt Large Hadron Collider, có đặc trưng là tạo ra một loạt các vòng tròn đồng tâm của các giếng nằm ngang ở sâu dưới lòng đất. Bên trong các vòng đó, CO2, nitơ và nước lưu thông riêng rẽ để hút nhiệt từ lòng đất lên trên mặt đất, sử dụng làm quay các tua bin và sản xuất ra điện. Ở đây, một phần nước nóng được thay thế bằng CO2 hay chất lỏng hoặc hỗn hợp chất lỏng.
Các nhà khoa học tin rằng, thiết kế mới này có thể cho phép các nhà máy địện địa nhiệt tích trữ được lượng năng lượng lên đến hàng trăm GWh trong nhiều ngày hoặc thậm chí hàng tháng, sẵn sàng đưa vào sử dụng khi lưới điện cần. Sự hình thành địa nhiệt dưới lòng đất có thể tích trữ CO2 và nitơ nóng, được nén lại và sẽ giải phóng nhiệt cho nhà máy điện ở trên mặt đất khi nhu cầu điện cao. Nhà máy địa nhiệt còn có thể tạm ngừng khai thác nhiệt dưới lòng đất vào thời điểm nhu cầu điện thấp hoặc khi dư thừa điện tái tạo trên lưới điện.
Trong mô hình trên máy tính, một hệ thống vòng tròn đồng tâm của các giếng ngang nằm sâu dưới lòng đất gần 5.000m, sản sinh chừng 0,5 GW điện, tương đương với một nhà máy điện đốt than trung bình và lớn hơn mười lần một nhà máy địa nhiệt qui mô trung bình công suất 38 MW ở Hoa Kỳ.
Các nhà khoa học cho biết, một nhà máy địa nhiệt theo thiết kế mới có thể cô lập 15 triệu tấn CO2 mỗi năm, gần bằng lượng khí thải ra từ ba nhà máy điện đốt than cỡ trung bình.
Điều đáng lưu ý là, nhà máy điện địa nhiệt kiểu này phải được kết nối bằng đường ống với nguồn thải CO2 lớn như nhà máy điện đốt than. Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy thiết kế này có thể họat động hiệu quả nhờ CO2 hay không và cho rằng một nhà máy thí điểm dựa trên thiết kế này ban đầu có thể họat động bằng cách bơm nitơ để chứng minh tính khả thi về mặt kinh tế của việc sử dụng CO2.
Nhóm tác giả đang nghiên cứu các mô phỏng mô hình trên máy tính chi tiết và các phân tích kinh tế đối với các môi trường địa chất cụ thể ở Hoa Kỳ.
(Nguồn: baocongthuong.com.vn)
