Tiềm năng sản xuất điện từ núi lửa

Một số nước có núi lửa đang hoạt động trên thế giới như Mỹ và Iceland đang tận dụng nguồn năng lượng tái tạo này để sản xuất điện.

Biến dung nham đỏ rực từ núi lửa đang hoạt động thành điện có vẻ nguy hiểm và không đáng tin cậy. Núi lửa không phun trào theo lịch trình dễ dự đoán và dung nham nguội quá nhanh. Nhưng nhiều nước bao gồm Mỹ đã tìm ra cách khai thác nhiệt lượng từ núi lửa để sản xuất điện. Năng lượng địa nhiệt đến từ nhiệt lượng sản sinh bởi các quá trình tự nhiên ở sâu trong lòng đất. Tại phần lớn khu vực, nhiệt lượng này chỉ làm ấm đá và nước ngầm gần mặt đất. Tuy nhiên, ở vùng núi lửa hoạt động, nhiệt lượng nóng bỏng hơn nhiều. Đôi khi, nó làm tan chảy đá, hình thành magma, theo Conversation.

Dung nham phun trào từ núi lửa Kilauea ở Hawaii. (Ảnh: USGS).

Núi lửa đóng vai trò như mạch phun nhiệt lượng khổng lồ, nâng magma lên gần bề mặt Trái đất hơn. Một phần đá nóng chảy có thể phun trào, nhưng phần nhiều vẫn ở dưới lòng đất, làm nóng đá và nước ở xung quanh. Ở nơi nước bị đun nóng dâng lên mặt đất, nó tạo ra suối và mạch phun nước nóng có thể tồn tại hàng nghìn năm. Nhằm khai thác năng lượng này để sản xuất điện, các kỹ sư xác định khu vực có magma gần mặt đất và khoan những giếng sâu xuống lớp đá và nước bị đun nóng. Các giếng này đưa hơi nước lên mặt đất, truyền tới nhà máy điện để quay turbine.

Sau khi sản xuất điện, hơi nước nguội đi và ngưng tụ thành nước nóng, có thể sử dụng để biến đổi một chất lỏng khác với điểm sôi thấp hơn nhiều như butane để chạy máy phát điện thứ hai. Cuối cùng, nước được bơm trở lại lòng đất để đun nóng trở lại.

Trái đất thường xuyên sản sinh nhiệt lượng, vì vậy năng lượng địa nhiệt là một nguồn tái tạo. Các nhà máy điện địa nhiệt tạo ra ít ô nhiễm, chất thải và khí nhà kính làm khí hậu Trái đất ấm lên hơn so với đốt than đá, khí tự nhiên, dầu mỏ hoặc năng lượng hạt nhân. Nguồn năng lượng địa nhiệt có thể tồn tại hàng thập kỷ hoặc lâu hơn. Khác với các nguồn tái tạo như điện mặt trời hoặc điện gió, năng lượng địa nhiệt có sẵn 24/7 quanh năm.

Năng lượng địa nhiệt đang được sử dụng ở nhiều nơi trên khắp thế giới, đặc biệt là vùng có nhiều hoạt động núi lửa. Ví dụ, gần như tất cả điện ở Iceland đến từ nguồn tái tạo, với năng lượng địa nhiệt cung cấp khoảng 25%. Quốc gia này nằm trên nhiều núi lửa đang hoạt động, biến nơi đây thành vị trí hoàn hảo cho các nhà máy điện địa nhiệt. Một số bang của Mỹ như California và Nevada cũng có nhà máy điện địa nhiệt ở vùng núi lửa.

Năng lượng địa nhiệt chưa được sử dụng rộng rãi như điện mặt trời và điện gió do nhà máy điện địa nhiệt cần nằm gần núi lửa hoặc nơi khác có lòng đất nóng khác thường. Những nguồn này không phải luôn ở gần thành phố lớn hoặc khu công nghiệp vốn đòi hỏi nhiều điện. Ngoài ra, đào giếng sâu và xây nhà máy điện khá tốn kém. Tuy nhiên, lợi ích dài hạn của năng lượng địa nhiệt thường áp đảo chi phí ban đầu. Cuối cùng, trong vài trường hợp, khoan và bơm nước dưới áp suất cao có thể gây động đất nhỏ. Các nhà khoa học và kỹ sư đang tìm cách dự đoán và kiểm soát tác động này.

• Kế hoạch khoan sâu 20km để sản xuất năng lượng địa nhiệt
• Nguồn gốc các loại năng lượng tái tạo trên thế giới và quá trình khai thác
• Những công nghệ sản xuất điện trong tương lai