Dưới chân ta là một lò nung khổng lồ: càng xuống sâu, đá càng nóng. Địa nhiệt thế hệ mới lấy nguồn nhiệt này ở những nơi không có mạch nước phun hay núi lửa, bằng công nghệ khoan của ngành khai thác dầu. Nhà máy chạy suốt ngày đêm, trong mọi thời tiết, không cần nhiên liệu và chiếm ít diện tích trên mặt đất. Với công nghiệp và hệ thống điện, đây là năng lượng sạch không ngắt quãng — điều mà điện mặt trời và điện gió không có được nếu thiếu hệ thống lưu trữ năng lượng.
Cách hoạt động
Bên trong Trái Đất rất nóng: trong lòng đất, các nguyên tố phóng xạ phân rã, và vẫn còn lưu giữ nhiệt từ thời hành tinh hình thành. Nhiệt này chậm rãi đi lên bề mặt, và cứ mỗi kilomet xuống sâu, đá lại nóng hơn. Địa nhiệt cổ điển hoạt động ở nơi nước nóng tự lên gần mặt đất — cạnh núi lửa và mạch nước phun. Địa nhiệt mới tự đi tìm nhiệt: khoan sâu ở những nơi trên mặt đất chỉ là đồng bằng hay sa mạc bình thường.
Đá nóng dưới sâu liền khối như sàn đá granite: nước không có chỗ nào để chảy. Vì vậy các kỹ sư mượn kỹ thuật từ khai thác dầu đá phiến: khoan thẳng đứng, rồi bẻ giếng sang hướng nằm ngang và dùng áp lực tạo trong đá một mạng lưới khe nứt mỏng. Bên cạnh, họ khoan giếng thứ hai. Nước lạnh được bơm vào giếng thứ nhất, thấm qua các khe nứt, nóng lên nhờ đá và đi lên nóng hổi qua giếng thứ hai — thành một bộ trao đổi nhiệt dưới lòng đất.
Trên mặt đất, nước nóng nhả nhiệt: tự biến thành hơi hoặc làm nóng một chất lỏng thứ hai có nhiệt độ sôi thấp, và hơi làm quay tua-bin máy phát. Nước đã nguội được bơm trở lại, vòng tuần hoàn khép kín, và nước gần như không hao hụt. Nhà máy không phụ thuộc vào nắng và gió và cho công suất ổn định cả ngày lẫn đêm. Fervo Cape ở Utah vận hành thương mại từ 30/09/2026 với 33 MW, và theo kế hoạch đạt 100 MW vào tháng 1/2027.
Đã được ứng dụng ở đâu
- Fervo Cape ở Utah: 33 MW vận hành thương mại từ 30/09/2026.
- Hệ thống điện cần công suất ổn định suốt ngày đêm, không chỉ ban ngày.
- Địa nhiệt cổ điển: điện và nhiệt ở nơi có nước nóng gần mặt đất — Iceland, Kamchatka.
- Nhiệt cho nhà kính, nhà xưởng và thành phố nằm gần nguồn nhiệt trong lòng đất.
Cần lưu ý
- Đây là năng lượng quy mô lớn, không phải món hàng để mua: có thể tham gia thông qua các công ty năng lượng và dự án.
- Khoan là khoản chi lớn nhất, còn độ sâu và nhiệt độ của đá quyết định bài toán kinh tế.
- Bơm nước vào lòng đất có thể gây những rung chấn nhẹ — chúng được theo dõi bằng mạng lưới cảm biến.
- Với nhà ở, gần gũi hơn là bơm nhiệt có vòng ống ngầm dưới đất — đây là một dạng địa nhiệt khác, ở tầng nông.