Năng lượng dồi dào từ địa nhiệt

Điện Biên, Lai Châu có nguồn địa nhiệt phong phú nhất

Năng lượng địa nhiệt là năng lượng được tách ra từ nhiệt trong tâm Trái Đất. Năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật, và từ năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt Trái Đất. Năng lượng địa nhiệt đã được sử dụng để nung và tắm kể từ thời La Mã cổ đại, nhưng ngày nay nó được dùng để phát điện.

Ở Việt Nam, theo bản đồ địa chất và khoáng sản, khu vực trung du miền núi phía Bắc có một nền địa chất tương đối phức tạp trong đó hai hoạt động địa chất đặc trưng là hoạt động magma trẻ và hoạt động đứt gãy đã tạo ra các bồn trầm tích có tiềm năng chứa dung dịch địa nhiệt. Ví dụ như đới đứt gãy Điện Biên – Lai Châu đã tạo ra bồn trũng địa nhiệt ở Điện Biên. Theo PGS.TS Vũ Văn Tích, Đại học Quốc gia Hà Nội - người đứng đầu nghiên cứu “Đánh giá tổng thể tiềm năng các bồn địa nhiệt vùng Tây Bắc” thuộc Chương trình KHCN phục vụ phát triển bền vững vùng Tây Bắc, Việt Nam có khá nhiều nguồn địa nhiệt nhưng mới chỉ có điều tra đánh giá tổng thể khoảng 400 nguồn.

Để khoanh vùng tìm chính xác các bồn địa nhiệt ở Tây Bắc, nhóm nghiên cứu đã xác lập các đới cấu trúc có dị thường địa nhiệt, trong đó xác định các đới phân bố magma trẻ (có tiềm năng lưu giữ nhiệt độ cao) trên hệ thống bản đồ địa chất các tỷ lệ hiện có, xác lập các đới cấu trúc kiến tạo sâu và kiến tạo trẻ có khả năng là kênh dẫn nhiệt trong lòng đất đi lên bề mặt. Sau đó nhóm sử dụng hệ thống phương pháp địa nhiệt kế để tính độ sâu của các bồn địa nhiệt, sử dụng các phương pháp tính toán nhiệt năng để đo lường nhiệt năng tích trữ tại các bồn địa nhiệt cũng như ước lượng nhiệt lãng phí hằng năm khi không khai thác tại các bồn địa nhiệt.

Theo thống kê của nhóm nghiên cứu, trong tổng số 164 nguồn địa nhiệt ở khu vực Tây Bắc, có 18 điểm có thể khai thác năng lượng cho mục đích phát điện. Ước tính ban đầu, tổng công suất phát điện của cả 18 nguồn là 170MW, nguồn thấp nhất là 4,2 MW (Pe Luông, Điện Biên) và nguồn cao nhất là 17,4 MW (Bó Đướt, Hà Giang). Tuy nhiên, chỉ có 5 bồn có tiềm năng sản xuất điện ở quy mô công nghiệp bao gồm: Quảng Ngần (Hà Giang), Mỹ Lâm (Tuyên Quang), Điện Biên, Thanh Thuỷ (Phú Thọ) và Văn Chấn (Yên Bái). Sau đó, nhóm tiếp tục tập trung khảo sát sâu về tính chất, thành phần dung dịch địa nhiệt và đưa ra các tính toán, mô hình sản xuất điện với quy mô công suất 200-300KW khu vực Uva, bồn địa nhiệt Điện Biên để có cơ sở đưa ra mô hình công nghệ phù hợp.

Phát điện từ các mỏ nước nóng

Từ kết quả nghiên cứu, nhóm khuyến nghị sử dụng công nghệ chu kỳ nhị nguyên (Binary Cycle Technology) cho khai thác nguồn địa nhiệt tại Tây Bắc. Bản chất của công nghệ này gồm có hai chu kỳ: Chu kỳ thứ nhất sử dụng nguồn nước nóng trực tiếp từ dung dịch địa nhiệt được bơm và đưa qua hệ thống bình trao đổi nhiệt, nhiệt của nước nóng sẽ làm cho chất trao đổi nhiệt hóa hơi ở nhiệt độ 80 độ C tạo áp lực quay tuabin, sau khi qua tuabin, luồng hơi này lại được làm ngưng thành dung dịch lỏng và đưa trở lại bình trao đổi nhiệt.

Chu kỳ thứ hai là sau khi nước nóng được bơm hút qua hệ thống nhà máy phát điện sẽ được trở lại bồn theo một lỗ khoan. Theo PGS. Vũ Văn Tích, trên thế giới, công nghệ này cũng được sử dụng phổ biến cho những nguồn địa nhiệt có nhiệt độ từ 98 độ C – 200 độ C. Như vậy, công nghệ này vừa đảm bảo khai thác được năng lượng từ nguồn địa nhiệt có nhiệt độ nguồn không cao, nhưng đồng thời lại bảo vệ môi trường do không thải nước nóng ra ngoài.

Với đặc thù điện địa nhiệt có thể hoạt động liên tục suốt ngày đêm, không phụ thuộc vào yếu tố thời tiết, nguồn năng lượng trong lòng đất vô tận sẽ rất hữu ích với vùng Tây Bắc. Bởi vì đặc thù của tất cả các địa phương trong vùng thường cần phơi sấy để bảo quản nông sản do mùa thu hoạch của vụ đông rất thiếu nắng, công đoạn bảo quản sau thu hoạch phụ thuộc chủ yếu vào thời tiết và thủ công nên tỷ lệ hao hụt cao. Mặt khác, các tỉnh miền núi phía Bắc đang lâm vào tình trạng thiếu điện nghiêm trọng. Việc xây dựng thủy điện nhỏ ở các tỉnh miền núi phía Bắc đã được đánh giá là “vỡ trận”, phát huy hết công suất, chẳng hạn như các dòng sông từ Hà Giang có khi phải cõng 3-6 thủy điện, có tỉnh như Cao Bằng đã phải thẳng tay loại bỏ cả chục dự án trên các nhánh sông chính.

Nhóm nghiên cứu kiến nghị Bộ Công Thương sớm điều tra, lập quy hoạch và các kế hoạch khai thác nguồn năng lượng địa nhiệt, xây dựng tiêu chuẩn quy chuẩn quốc gia, hỗ trợ hình thành thị trường năng lượng và công nghệ địa nhiệt.

Hà Bình