Năng lượng địa nhiệt là nguồn cung cấp vô hạn và gần như hoàn toàn xanh. Thế giới cần một nguồn tài nguyên như thế này cho một tương lai bền vững và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng theo cấp số nhân. Một nguồn năng lượng tái tạo sẽ không cắt được nó. Nhân loại cần thứ gì đó có khả năng đạt được sự cân bằng nhiệt độ, chất lượng không khí và kiểm soát độ ẩm tốt trong các tòa nhà mà không cần dựa vào nhiên liệu hóa thạch.
Đã đến lúc làm sáng tỏ điều gì khiến địa nhiệt trở thành một giải pháp khả thi để mở rộng nhận thức về sinh thái và hiệu quả sử dụng năng lượng trên thế giới. Rốt cuộc, có cả một hành tinh để cung cấp năng lượng và cứu rỗi.
Mối liên hệ giữa năng lượng địa nhiệt và nhu cầu năng lượng
Các nhà máy địa nhiệt khai thác nhiệt từ các nguồn nước ngầm và giải phóng nhiệt dưới dạng hơi nước di chuyển qua các đường ống hoặc làm quay tua bin. Năng lượng địa nhiệt không phụ thuộc vào mặt trời như các nguồn năng lượng tái tạo khác, do đó rất đáng tin cậy. Nó có thể cung cấp năng lượng cho hành tinh trong 17 tỷ năm và tồn tại lâu hơn cả mặt trời. Các loại địa nhiệt khác nhau bao gồm:
- Hơi nước chớp nhoáng: Nước nóng đi vào bể lạnh, chuyển trạng thái thành hơi làm quay tua-bin và máy phát điện.
- Nhị phân: Cơ sở này nằm ở những khu vực có chất lỏng địa nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn. Thực vật sử dụng chất lỏng nhị phân bổ sung có điểm sôi cao hơn chất lỏng địa nhiệt làm ấm qua bộ trao đổi nhiệt.
- Hơi khô: Phương pháp này sử dụng chất lỏng thủy nhiệt để quay tuabin và tái chế trở lại bể chứa địa nhiệt sau khi sử dụng.
Năng lượng địa nhiệt có tiềm năng cung cấp 8.3% lượng điện của toàn cầu , tương đương với 17% dân số. Một số quốc gia có thể tự sản xuất toàn bộ năng lượng từ nguồn này nhờ các điểm nóng địa nhiệt. Các khu vực trên toàn thế giới đang ngày càng nhận thức rõ hơn về năng lượng địa nhiệt, và đang đưa ra các ưu đãi tương tự như đối với năng lượng mặt trời, dưới hình thức máy bơm nhiệt dân dụng để khuyến khích việc sử dụng rộng rãi.
Dân số tiềm năng đạt 9.7 tỷ người vào năm 2050 và quá trình chuyển đổi số hóa các nguồn tài nguyên toàn cầu có thể đòi hỏi lượng năng lượng gấp đôi so với hiện nay. Năng lượng địa nhiệt sẽ đáp ứng nhu cầu toàn cầu trong tương lai nếu cơ sở hạ tầng được xây dựng thêm để cung cấp năng lượng cho mọi thứ, từ nông trại đến bồn tắm nước nóng.
Nhu cầu năng lượng được hưởng lợi như thế nào từ năng lượng địa nhiệt
Chỉ riêng mật độ năng lượng của nhiệt địa nhiệt thôi cũng đủ thuyết phục hành tinh này sử dụng nó. Ở độ sâu khoảng 10,000 mét dưới bề mặt Trái đất, ẩn chứa nguồn năng lượng có mật độ cao gấp 50,000 lần so với dầu mỏ và khí đốt tự nhiên.
Phát triển cơ sở hạ tầng thông minh, có ý thức về sinh thái và quan tâm đến carbon sẽ không tạo ra lượng khí thải và thúc đẩy giảm thiểu khủng hoảng khí hậu. Hãy xem thế giới sẽ xanh hơn bao nhiêu nếu các chuyên gia năng lượng trang bị thêm tất cả các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch để sản xuất địa nhiệt. Nó có thể và có khả năng là con đường tốt nhất để thực hiện nhanh chóng.
Nguồn năng lượng địa nhiệt luôn được bật, mang lại năng lượng tải nền cực cao. Ngay cả các đồng minh môi trường cũng đặt câu hỏi về độ tin cậy của các trang trại gió sản xuất lượng điện không nhất quán.
Các nhà máy điện địa nhiệt có sản lượng ổn định và đáng tin cậy với công suất tốt đến mức khó tin. Chúng ít bị ảnh hưởng bởi các tác nhân gây áp lực môi trường hơn so với năng lượng mặt trời hoặc gió, cung cấp nguồn năng lượng dễ ủng hộ hơn.
Lưới điện trong tương lai sẽ cần nó. Địa nhiệt có thể dễ dàng chuyển đổi bằng cách quản lý phân phối năng lượng khi lưới điện thích nghi và nâng cấp từ công nghệ lạc hậu sang công nghệ tiên tiến.
Triển vọng tương lai và các sáng kiến hiện tại trông như thế nào
Việc triển khai năng lượng địa nhiệt quy mô lớn cần phải an toàn hơn. Các chuyên gia cần tập trung vào cải tiến và nghiên cứu để biến nó thành hình mẫu lý tưởng cho năng lượng xanh. Nhìn chung, quy trình này cần phải trở nên rẻ hơn và hiệu quả hơn. Xây dựng một nhà máy địa nhiệt có chi phí khiêm tốn khoảng 5 triệu đô la , trong khi chủ nhà có thể phải trả từ 3,000 đến 13,000 đô la cho một hệ thống tại nhà.
Tiếp theo là vấn đề ăn mòn. Axit cacbonic tích tụ do nồng độ carbon dioxide cao sẽ tập trung vào các giếng và đường ống địa nhiệt, ảnh hưởng đến chất lượng không khí và khả năng kiểm soát độ ẩm. Sự ăn mòn của các khoáng chất làm giảm hiệu suất và gây ra các vấn đề bảo trì theo thời gian. Công nghệ chống ăn mòn hiện có, nhưng nguồn cung còn hạn chế và thời gian sản xuất chậm so với nhu cầu năng lượng của thế giới. Dự kiến sẽ có khoảng 500 nhà máy địa nhiệt được khoan vào năm 2025.
Các nhà máy địa nhiệt nhị phân giúp ích cho những khu vực có nguồn nước không đủ nóng hoặc lớp vỏ Trái đất không thuận lợi. Các hệ thống cải tiến là một đổi mới khác mà nhân loại cần khám phá để khai thác tối đa nguồn năng lượng này. Con người bơm nước vào những khu vực lẽ ra phải có hồ chứa, tạo ra tiềm năng địa nhiệt mới. Việc xây dựng thêm nhiều nhà máy như vậy sẽ giúp mọi người nhận thấy sự tận tâm và tiến bộ đã biến năng lượng địa nhiệt trở nên không phụ thuộc vào vị trí địa lý, truyền cảm hứng cho các sáng kiến trên toàn thế giới như:
- Kế hoạch phát triển địa nhiệt toàn cầu của Ngân hàng Thế giới
- Liên minh địa nhiệt toàn cầu
- Luật cơ sở hạ tầng lưỡng đảng và Đạo luật giảm lạm phát ở Hoa Kỳ
- Khung pháp lý của EU về năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt có thể cải thiện chất lượng không khí và kiểm soát độ ẩm?
Địa nhiệt là một trong những dạng năng lượng tái tạo mạnh mẽ và đáng tin cậy nhất. Cơ sở hạ tầng đang thích ứng để trở nên xâm lấn tối thiểu và các thành phố đang xem xét hệ thống đường ống và tua-bin của họ để kết nối nhiều hơn với năng lượng sạch.
Địa nhiệt cải thiện lượng khí thải carbon, khả năng phục hồi năng lượng, chất lượng không khí và kiểm soát độ ẩm trong khi luôn bật đèn. Nó có thể tự khả thi, nhưng thế giới cần vô số giải pháp năng lượng xanh để có một mạng lưới ổn định, mạnh mẽ.