Ngoài năng lượng sạch (mặt trời, gió), hydro thì địa nhiệt cũng trở thành nguồn năng lượng mới vô cùng thân thiện với môi trường. Đó là nhiệt lượng dưới lòng đất còn sót lại từ nhiều tảng đá nóng chảy hình thành trên Trái Đất hàng tỷ năm trước. Nó được khai thác để sưởi ấm và tạo ra điện năng.
Vậy vai trò của nguồn năng lượng này là gì? Những ưu nhược điểm của nguồn điện năng này ra sao? Công ty dịch vụ môi trường Hợp Nhất sẽ chia sẻ tới bạn đọc những vấn đề này ở phân tích dưới đây!
Vai trò của năng lượng địa nhiệt
Nguồn địa nhiệt trong những năm tới càng trở nên quan trọng hơn khi các kỹ thuật tìm kiếm, khai thác ngày càng phát triển. Nhiệt của trái đất thường tồn tại ở độ sâu khoảng 20 dặm, nằm gần bề mặt và thể hiện rõ trong mạch nước phun, suối nước nóng hoặc núi lửa phun trào. Con người cũng đã khai thác địa nhiệt trong hàng chục năm qua dùng để nấu ăn nhưng không phổ biến như các nguồn năng lượng khác.
Trong thời kỳ La Mã (khoảng 2.000 năm trước), người dân đã biết dùng suối nước nóng để tắm hoặc sưởi ấm vào thời gian lạnh giá. Môi trường dưới lòng đất có chức năng như bể chứa nhiệt. Đồng thời, chi phí cho hệ thống bơm địa nhiệt thường thay đổi tùy theo điều kiện khí hậu cùng các yếu tố khác.
Một hệ thống thông thường có thể gấp đôi hệ thống sưởi ấm và làm mát thông thường. Nhiệt của địa nhiệt cũng sử dụng cho quy trình công nghiệp và nông nghiệp.
Tạo ra nguồn điện
Ở Mỹ, quốc gia sử dụng địa nhiệt hàng đầu tạo ra khoảng 0,5% lượng điện từ các nhà máy địa nhiệt. Ví dụ, bang California (dọc theo vành đai Thái Bình Dương), nhiều nhà máy cung cấp đến 5% điện năng.
Các hệ thống khai thác địa nhiệt lợi dụng hơi nước và nước nóng ở độ sâu nhất định để bốc hơi, làm quay tuabin phát điện trên bề mặt. Phần chất lỏng thu giữ và trả lại dưới lòng đất thông qua giếng phun.
Các nhà máy địa nhiệt thường có chi phí xây dựng cao hơn so với nhà máy điện khí đốt tự nhiên điển hình, nhưng chi phi vận hành thấp hơn nhiều. Chi phí nhiên liệu cho nhà máy điện sử dụng khí đốt tự nhiên, dầu và than thường cao gấp đôi chi phí xây dựng nhà máy.
Ưu/nhược điểm của năng lượng địa nhiệt
Về ưu điểm
- Là nguồn năng lượng tái tạo vô tận lấy từ nhiệt của trái đất.
- Địa nhiệt tương đối sạch, chỉ thải ra hơi nước.
- Các nhà máy có tuổi thọ từ vài thập kỷ nếu quản lý đúng cách.
- Hệ thống khai thác địa nhiệt không bị phụ thuộc vào sự thay đổi của thời tiết, khí hậu.
- Không gian xây dựng nhỏ hơn so với các nhà máy điện khác.
- Chúng thích ứng và dùng cho nhiều mục đích khác nhau như sưởi ấm, làm mát và cung cấp năng lượng cho các quy trình công nghiệp.
Về nhược điểm
- Hoạt động bơm nước dễ gây ra các chấn động nhỏ trên bề mặt trái đất.
- Dễ xảy ra hiện tượng sụt lún, tạo ra vết nứt ngầm, làm hư hỏng đường ống, phố xá hay hệ thống thoát nước tự nhiên.
- Thải ra lượng nhỏ khí nhà kính như H2S hay CO2. Nước dễ bị ô nhiễm bởi nhiều nguyên tố độc hại khi hệ thống địa nhiệt không được cách nhiệt đúng cách.
Quan hệ giữa địa nhiệt với môi trường, con người
Năng lượng địa nhiệt và con người
Không giống như tài nguyên nước, địa nhiệt tồn tại dưới nhiều dạng nên phải được khai thác, sử dụng khác nhau.
- Ở New Zealand: tận dụng mạch nước phun và hơi nước tự nhiên làm nóng hồ bơi, nhà cửa; sử dụng nhiệt địa nhiệt khô để làm khô gỗ.
- Còn Iceland: tận dụng đá, mangan nóng chảy từ núi lửa để cung cấp nhiệt cho nhiều công trình và ngôi nhà. Hơn 90% người dân dùng địa nhiệt để sưởi ấm.
- Ở Hoa Kỳ: nguồn địa nhiệt lớn nhất thế giới với hàng chục dự án lớn nhỏ đã và đang phát triển.
Năng lượng địa nhiệt và môi trường
Đây là nguồn tài nguyên tái tạo, tồn tại cách đây khoảng 4,5 tỷ năm. Các giếng khai thác nhiệt thường nguội đi nên phải bơm lại nước để làm mát vị trí khai thác. Tuy nhiên, quá trình này lại ảnh hưởng đến mặt đất như rung chuyển, nghiêm trọng hơn các dự án địa nhiệt phải dừng hoạt động.
Hệ thống yêu cầu nguồn nước ngọt khổng lồ. Nó có thể được tái chế, sử dụng cho nhiều mục đích khác hoặc thải vào khí quyển dưới dạng hơi nước không độc hại. Nhưng chất lỏng nếu không được chứa, tái chế sẽ khiến nó dễ hấp thụ nhiều chất độc hại như asen, bo và florua. Nghiêm trọng hơn, khi chất lỏng rò rỉ sang nước ngầm dễ làm ô nhiễm nguồn nước sạch và môi trường thủy sing dưới nước.
Xem thêm dịch vụ xử lý khí thải của Hợp Nhất!
