Khoan sâu 20km xuống lõi Trái Đất để sản xuất điện địa nhiệt, hứa hẹn tạo ra nhiều điện gấp 10 lần so với các nguồn địa nhiệt thông thường

Quaise Energy, công ty khởi nghiệp của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ đã chia sẻ kế hoạch sử dụng công nghệ khoan sâu mới để đào 10-20 km nhằm khai thác năng lượng địa nhiệt ở lõi Trái Đất trong bất kỳ thời gian nào. Nếu thành công, công ty có thể tạo ra cuộc cách mạng trong sản xuất năng lượng tái tạo.

Địa nhiệt là nguồn năng lượng sạch liên tục và đáng tin cậy. Trong khi ánh nắng Mặt Trời và gió không có sẵn thường xuyên, dẫn tới nguồn cung cấp quang năng và phong năng bị gián đoạn, lõi Trái Đất luôn luôn nóng rực. Vấn đề là làm thế nào để tiếp cận độ sâu này. Thông thường, năng lượng địa nhiệt chỉ có thể khai thác ở khu vực núi lửa hoặc gần rìa mảng kiến tạo, làm giảm đáng kể hiệu quả sản xuất điện.

Quaise Energy dự định thay thế mũi khoan truyền thống bằng tia sáng có đường kính chỉ vài milimet, có khả năng làm bốc hơi đá thay vì nghiền nát đất đá như mũi khoan thường thấy. Công nghệ khoan không chạm có tiềm năng đào được hố sâu tới 20km. Nước chui xuống lỗ sâu này sẽ trở thành hơi cực nóng, bắn ngược lại bề mặt và có thể làm quay tuabin phát điện.

Tuy nhiên, dự án năng lượng địa nhiệt có tiềm năng sản xuất lượng điện lớn trong khi sử dụng ít diện tích đất hơn. Công nghệ dựa trên khoan vào lòng đất. Mũi khoan càng sâu, nhiệt độ có thể khai thác để sản xuất điện càng cao. Dù vậy, trở ngại nằm ở khả năng khoan sâu. Hố sâu nhất mà con người từng đào trên Trái Đất là hố khoan siêu sâu Kola (12.262m). Thành tựu này mất 20 năm để hoàn thành. Đó là một khung thời gian quá dài đối với dự án năng lượng địa nhiệt. Quaise Energy dự định khoan sâu hơn tới 20km.

Ở độ sâu này, nhiệt độ trong lòng Trái Đất tăng lên 500 độ C. Hơi nước tạo ra ở nhiệt độ như vậy tương tự hơi nước sử dụng trong nhà máy nhiệt điện sử dụng than đá hoặc khí tự nhiên hóa lỏng. Quaise Energy dự định mô phỏng phương pháp sản xuất điện bằng loại nhiệt đó và đặt tên là năng lượng địa nhiệt độ sâu lớn.

Theo công ty, nhà máy địa nhiệt độ sâu lớn có thể tạo ra nhiều điện gấp 10 lần so với các nguồn địa nhiệt thông thường, cung cấp điện phụ tải nền liên tục cả ngày và tiếp cận năng lượng sạch trên diện tích đất nhỏ. Để hiện thực hóa mục tiêu, Quaise Energy tận dụng kinh nghiệm của MIT trong phát triển laser dành cho thí nghiệm nhiệt hạch để khoan xuyên qua lớp đá. 

Quaise Energy không có kế hoạch xây dựng nhà máy nhiệt điện mới. Thay vào đó, họ đang xem xét việc tận dụng những nhà máy dầu khí cũ. Cách này sẽ tiết kiệm chi phí hơn, đồng thời tạo điều kiện cho nhân công ở nhà máy tham gia sản xuất năng lượng sách. Theo Quaise Energy, năng lượng địa nhiệt ở độ sâu lớn sử dụng chưa đến 1% đất đai và vật liệu so với các nguồn năng lượng tái tạo khác, biến nó thành lựa chọn thuận tiện và cho lợi nhuận cao nhất. 

Trong lượt gọi vốn gần đây, công ty đã thu được 21 triệu USD từ các nhà đầu tư. Quaise Energy sẽ sử dụng kinh phí này để cải thiện hiểu biết về các vị trí địa lý, đồng thời tiến hành khảo sát từ và địa chấn nhằm xác định địa điểm có lợi cho dự án thí điểm.