Trái đất của chúng ta có rất nhiều nguồn năng lượng tái tạo như: năng lượng Mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy điện… Trong số đó có năng lượng địa nhiệt là nguồn năng lượng sạch có sẵn trong lòng đất. Hãy cùng Dubaothoitiet tìm hiểu năng lượng địa nhiệt là gì và ứng dụng của nó nhé!
Năng lượng địa nhiệt là nguồn năng lượng tái tạo sẵn có trong lòng đất, chúng tập trung ở bên dưới bề mặt Trái đất khoảng vài km.
Đây là nguồn năng lượng tái tạo sạch, có nguồn gốc từ quá trình phân rã chất phóng xạ của các khoáng vật và từ sự hình thành hành tinh.
Trong tương lai, năng lượng địa nhiệt sẽ được sử dụng và khai thác phổ biến hơn. Hiện tại đã có 24 quốc gia khai thác nguồn năng lượng này, trong đó Mỹ là quốc gia đứng đầu danh sách với công suất 3.548 MW.
Năng lượng địa nhiệt là năng lượng được hình thành khi Trái đất được hình thành từ sự phân rã phóng xạ của các khoáng chất và từ tính mạnh của Mặt trời, được bề mặt Trái đất hấp thụ.
Sự hình thành năng lượng địa nhiệt
Theo dữ liệu nghiên cứu của ngành địa chất, kể từ khi hình thành, lõi Trái đất đã liên tục bị nung nóng và bổ sung nhiệt từ quá trình phân rã của tự nhiên. Đặc biệt ở độ sâu 6.400 km, lõi Trái đất có nhiệt độ lên tới 5.400 độ C, tương đương với bề mặt của Mặt trời.
Khoan một cái giếng sâu từ 3 đến 5 km rồi đưa nước xuống. Nhiệt độ trong lòng đất nóng và làm sôi nước. Hơi nước chảy qua đường ống dẫn sẽ làm quay tua bin máy phát điện. Với độ sâu giếng này có thể khai thác địa nhiệt ở vùng khoảng 200 độ C.
Các nguồn năng lượng địa nhiệt có nhiệt độ từ 80 đến 200 độ C có thể được sử dụng để sấy nông sản, thủy sản, để sưởi ấm các nhà máy, căn hộ. Đối với nguồn năng lượng địa nhiệt dưới 80 độ C có thể được sử dụng cho mục đích phục vụ dưỡng bệnh, du lịch.
Đối với các nhà máy chuyển đổi nhiệt địa thành điện, họ sử dụng hơi nước trực tiếp từ dưới lòng đất. Những nơi này thường có những vị trí đặc biệt, chẳng hạn như nằm ngay phía trên vết đứt gãy lớn trong lòng Trái đất, nhiệt thoát ra từ lõi Trái đất và làm nóng các lớp đá dễ thấm nước.
Ở Việt Nam có tiềm năng phát triển địa nhiệt mạnh mẽ nhưng hầu hết các nguồn năng lượng địa nhiệt đều phân bố rải rác, không tập trung nên rất khó xây dựng các nhà máy khai thác với quy mô lớn.
-
Năng lượng địa nhiệt là loại năng lượng sạch, chỉ thải ra hơi nước.
-
Hiệu quả kinh tế lâu dài và rất thân thiện với môi trường vì nó thải ra lượng khí nhà kính không đáng kể trong quá trình khai thác. Bên cạnh đó, lõi Trái đất sẽ còn tiếp tục cháy trong hàng tỷ năm nữa, do đó, nó là nguồn năng lượng vô tận. Các nhà máy có thể khai thác chúng bền vững và lâu dài.
-
Bị hạn chế về mặt địa lý: Năng lượng địa nhiệt chỉ có thể được khai thác ở một số địa điểm, chủ yếu ở các khu vực gần ranh giới kiến tạo mảng. Mặc dù gần đây ngày càng có nhiều công nghệ khai thác năng lượng địa nhiệt xuất hiện nhưng chúng không thể được khai thác ở mọi nơi. Ví dụ, với các hồ chứa có nhiệt độ cao từ 180 đến 370°C và có đá thấm nước, việc khai thác năng lượng địa nhiệt thường chỉ xuất hiện ở những nơi có các mảng kiến tạo hoạt động và hình thành các vết đứt gãy như ở Iceland, Hoa Kỳ.
-
Đòi hỏi công nghệ hiện đại: Công nghệ hiện nay mới chỉ khai thác được năng lượng địa nhiệt từ các tầng nông dưới mặt đất nên chưa thể tận dụng hết tiềm năng của nguồn năng lượng này. Hiện nay, thế giới mới chỉ khai thác được 6,5% nguồn năng lượng địa nhiệt (theo ước tính của Hiệp hội Năng lượng Mỹ). Bên cạnh đó, do phải sử dụng công nghệ hiện đại, nên đòi hỏi chi phí cao trong việc khai thác chúng.
Công nghệ năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt cũng giống như năng lượng Mặt trời, cũng có nhiều ứng dụng trực tiếp bao gồm: sưởi ấm không gian và làm mát, nuôi cá, spa liên quan đến chăm sóc sức khỏe, tắm nước nóng, sưởi ấm nhà kính.
Nhà máy điện địa nhiệt
Nhà máy điện hơi nước chớp
Nhà máy điện hơi nước chớp là hệ thống được sử dụng rộng rãi nhất để tạo ra điện từ các nguồn địa nhiệt. Nhà máy điện hơi nước chớp chỉ hữu ích ở nhiệt độ trên 300F.
Các nhà máy điện hơi nước chớp sử dụng giếng để khai thác nước sôi dưới lòng đất. Khi nước nóng lên giếng, nó tạo ra hơi nước làm quay tua-bin. Nước và hơi nước dư thừa được đưa trở lại bể chứa để đảm bảo tính bền vững cho toàn bộ quá trình.
Nhà máy điện hơi nước khô
Các nhà máy điện hơi nước khô sử dụng hơi nước trực tiếp từ các nguồn nước ngầm cực nóng bằng cách khoan các giếng sản xuất xuống lớp đá thấm nước dưới lòng đất. Hơi nước này được sử dụng để làm quay tua-bin và tạo ra điện.
Nhà máy điện theo chu trình nhị phân
Các nhà máy điện địa nhiệt theo chu trình nhị phân hoạt động trong khoảng từ 100F đến 300F.
Các nhà máy điện theo chu trình nhị phân sử dụng chất lỏng thứ cấp được làm nóng thành hơi nước, dùng để quay tua-bin và tạo ra điện thay vì chính chất lỏng địa nhiệt thực tế. Chất lỏng thứ cấp thường là một hydrocarbon như isopentan hoặc chất làm lạnh. Nó biến thành hơi ở nhiệt độ sôi thấp hơn nhiều so với nước.
Như vậy qua những thông tin Dubaothoitiet.info đã chia sẻ ở trên, hy vọng rằng chúng sẽ giúp ích cho bạn biết thêm được năng lượng địa nhiệt là gì và ứng dụng của nó. Nếu phần nào mà bạn cảm thấy có ích hãy chia sẻ bài viết đến với bạn bè của bạn để mọi người cùng đọc nhé. Ngoài ra, nếu có thắc mắc về bài viết hãy bình luận để chúng mình có thể thấy và phản hồi sớm nhất có thể.