Khi nhắc tới năng lượng tái tạo, chúng ta thường nghĩ tới gió và ánh nắng. Chẳng mấy lạ lùng gì khi thấy những đột phá lớn trong ngành năng lượng xoay quanh hai nguồn gần như vô tận này.
Tuy nhiên, gió và ánh nắng có những điểm trừ riêng. Chúng không thực sự hiệu quả lâu dài, cũng như không thể ứng dụng cho mọi địa điểm. Mặc dù nhiều đột phá liên tục xuất hiện, việc lưu trữ, vận chuyển năng lượng thông qua pin vẫn còn rất hạn chế và tốn kém. Nhân loại vẫn rảo bước trên con đường tìm kiếm năng lượng cận vô tận.
Hóa ra, thứ chúng ta tìm đang nằm ngay dưới chân mình. Lõi hành tinh ta đang sống nóng hơn bề mặt Mặt Trời, công nghệ chỉ cần đào tới đủ sâu là có thể khai thác được nguồn nhiệt khổng lồ dồi dào tiềm năng. Cho tới thời điểm này, giới hạn của máy móc vẫn là thứ cản bước con người tận dụng năng lượng địa nhiệt.
Startup Quaise Energy mong muốn trở thành một trong những đơn vị khai thác địa nhiệt hàng đầu. Khởi phát từ Viện Công nghệ Massachusetts năm 2018, startup non trẻ vừa nhận được thêm 40 triệu USD tiền vốn để hiện thực hóa giấc mơ địa nhiệt.
Họ 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 20 km, nơi nhiệt độ có thể lên tới 370 độ C. 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.
“Hôm nay, chúng ta vẫn gặp khó khăn trong tiếp cận mục tiêu”, nhà đồng sáng lập và CEO của Quaise, Carlos Araque nói trong một buổi họp báo tổ chức năm 2020. “Lời hứa của chúng tôi là đào được tới độ sâu từ 10 tới 20 km, và chúng tôi sẽ chạm tay tới nguồn năng lượng bất tận”.
Trước khi đạt được mục tiêu, Quaise sẽ phải chứng minh tính hiệu quả của công nghệ họ đề xuất.
Khí gas siêu nóng có thể được sử dụng như mũi khoan xuyên phá đất đá.
“Công nghệ lõi”, tìm cách đào sâu xuống lõi
Xuống càng sâu, nhiệt độ sẽ càng cao. Đặc điểm làm nên sự thành công của khai thác địa nhiệt lại cũng đồng thời là trở ngại ngăn ngành năng lượng đặc biệt này thành công. Khi xuống đủ sâu, đồ điện tử sẽ nóng chảy khiến hoạt động khai thác lập tức dừng lại. Chưa hết, mũi khoan còn dễ dàng mòn đi trong điều kiện khắc nghiệt. Việc thay mũi khoan của một hệ thống đào sâu tới hàng kilomet sẽ rất tốn thời gian.
Ấy là lý do Quaise ứng dụng công nghệ khoan không chạm.
Nhà nghiên cứu Paul Woskov tới từ MIT là một trong những người đặt nền móng cho công nghệ mới, ông đã cống hiến 10 năm làm việc để chứng minh thiết bị khoan không chạm khả thi về mặt vật lý. Hệ thống sẽ sử dụng tia năng lượng vi sóng, tạo ra bởi thiết bị có tên gyrotron đặt trên mặt đất.
Ông Woskov cầm trên tay mẫu vật đã được khoan bởi hệ thống tiên tiến.
Tia vi sóng bắn xuống lỗ cùng một tổ hợp khí bao gồm khí trời, nitro và argon, chúng làm bốc hơi từng lớp đất đá để khoan xuống sâu nhất có thể. Số khí sẽ bám lấy số đất đá bị bốc hơi, đưa chúng lên bề mặt Trái Đất như cách núi lửa phun tro bụi ra bầu khí quyển vậy.
Startup dự định sẽ sử dụng 63 triệu USD tiền vốn để tiến hành dự án thực tế đầu tiên vào năm 2024, với địa điểm dự kiến là miền Tây nước Mỹ. Họ sẽ liên tục đào sâu cho tới khi đạt tới mục tiêu đã đề ra, để từng bước xây dựng những nhà máy địa nhiệt đầu tiên tại khu vực này.
“Nút thắt cổ chai vẫn là công nghệ khoan”, CEO Araque nhận định. “Khi giải quyết được nó, tất cả các yếu tố khác sẽ ổn định ngay”. Nhóm dự định sẽ sản xuất ra tới hàng terawatt điện với một hệ thống nhà máy địa nhiệt trên khắp thế giới.
Dù còn rất nhiều khó khăn trước mắt, cần nguồn vốn khổng lồ cũng như thời gian phát triển dài hơi, địa nhiệt vẫn mang tiềm năng trở thành tương lai ngành năng lượng. Địa nhiệt sẽ không tiêu tan trong vòng vài tỷ năm tới đâu, vẫn sẵn sàng chờ chúng ta khai phá. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, địa nhiệt có thể giúp chúng ta vượt qua cơn khát năng lượng, cho dù sử dụng vào mục đích gì chăng nữa.