Lần đầu tiên khai thác địa nhiệt

Ở gần Thành phố nhỏ vùng Alsace (Pháp), các nhà nghiên cứu và kỹ sư thuộc Phòng nghiên cứu địa chất và mỏ của Pháp và Công ty điện của Pfalzwerke (Đức) cuối cùng cũng tìm được cách thu địa nhiệt ở sâu trong lòng đất.

Giếng ở Soultz đã được khoan sâu tới 5.100m Soultz Sous Forêt cách Strasbourg 50km về phía Bắc. Trên thực tế, Alsace là một vùng đất nóng và nứt nẻ, thuận lợi cho việc khai thác năng lượng địa nhiệt: ở độ sâu 5km, nhiệt độ đã lên tới 2000C, một km3 đá Granit chứa đựng được những gì có thể cung cấp điện cho 15.000 hộ gia đình trong thời gian 20 năm, với điều kiện đưa được nhiệt năng lên trên mặt đất... Trên lý thuyết, nguyên tắc thử nghiệm ở Soultz thật đơn giản. Đầu tiên, nó nhằm vào việc bơm nước dưới áp suất (150 lần áp suất không khí) thông qua một giếng khoan sâu tới 5.100m. Dưới sức đẩy (các nhà khoa học gọi là kích thích), những chỗ rạn nứt của nham thạch sâu trượt theo rãnh và để cho nước di chuyển. Được các nham làm cho nóng lên, nước lúc này lên tới 1800C và thoát ra bằng hai giếng khác gọi là “nước tái sản xuất”. Một khi năng lượng được truyền tới một nhà máy điện gián tiếp qua một thiết bị trao đổi nhiệt, nước sẽ giảm xuống còn 1000C, quay trở lại lòng đất cho một chu kỳ mới và cứ như thế... Trên thực địa, vấn đề còn phức tạp hơn nhiều “Đầu tiên, cần phải giữ cho nước được hoàn toàn bao kín trong vòng đi của nó để tránh những thất thoát làm giảm lưu lượng và phá hoại hiệu suất của chu kỳ” André Gérard, nhà địa chất học phụ trách đề án nói. Một thách thức khác là sự hiểu biết về hệ thống các vết nứt “coi lòng đất như một môi trường đồng nhất có thể dẫn ta tới những ngạc nhiên tai hại”. Ông nói tiếp. Do thiếu những công trình nghiên cứu sơ khởi kỹ càng, kinh nghiệm của Mỹ ở Fenton Hill đã vấp phải những vết nứt quá rắn, gây trở ngại cho việc nước di chuyển. Kết quả: Nhà máy tiêu thụ nhiều năng lượng trong việc bơm hơn là số năng lượng thu được. Ở Rosemanowes, Anh, thì ngược lại: một hệ thống vết nứt quá yếu, được mở ra quá mức khiến cho nước di chuyển quá nhanh thu được ít nhiệt. Để tránh khỏi phải vấp lại những sai lầm như trên, êkíp ở Soultz đã tiến hành thận trọng, điều đó đã giải thích tại sao lại mất tới 18 năm trước khi thực hiện khởi công vào tháng 2 vừa qua: giữ vững nhiệt độ trong một năm rưỡi và lưu lượng thu về đủ cho một nhà máy điện hoạt động. Nếu thí nghiệm thành công, sản lượng điện (với công suất 6MW ban đầu) có thể đi vào hoạt động từ giữa năm 2006. Người ta có thể khai thác rộng rãi tiềm năng của địa nhiệt 5% trong số 30.000km2 ở dưới mặt đất của Pháp, sản lượng điện tương đương với một chục nhà máy điện nguyên tử.

TRẦN DƯƠNG (Theo Science et Vie)