Năng lượng địa nhiệt bước vào kỷ nguyên mới nhờ mũi khoan siêu tốc

Công ty phát triển năng lượng địa nhiệt Mazama Energy vừa chính thức công bố hoàn thành giai đoạn đầu của giếng địa nhiệt mang tên Athena tại khu vực Newberry, bang Oregon (Mỹ).

Giếng khoan đã chạm đến độ sâu tương đương 3.155 mét chỉ trong 15 ngày vận hành. So với thử nghiệm của chính công ty này vào năm 2025, dự án lần này đạt cùng một độ sâu với thời gian ngắn hơn 80% (nhanh gấp 5 lần).

Giếng địa nhiệt Athena vừa hoàn thành kỷ lục 3.155m trong 15 ngày.

Trong quá trình thi công, mũi khoan đạt tốc độ tức thời đỉnh điểm vượt quá 106 m/giờ và duy trì tốc độ trung bình ổn định trên 39,6 m/giờ suốt nhiều khoảng sâu kéo dài.

Đáng chú ý, đội ngũ kỹ sư đã hoàn thành một chặng khoan dài hơn 1.090 mét chỉ bằng một mũi khoan duy nhất mà không gặp bất kỳ sự cố kỹ thuật nào về động cơ hay hệ thống định hướng. Trong lĩnh vực khoan sâu lòng đất, việc cắt giảm số ngày thi công chính là yếu tố trực tiếp nhất giúp hạ chi phí đầu tư.

Bài toán vượt qua giới hạn vật lý

Địa nhiệt đá siêu nóng (Superhot Rock Geothermal) đại diện cho một tầng công nghệ hoàn toàn khác biệt so với địa nhiệt truyền thống. Khái niệm này chỉ các vỉa đá ở độ sâu lớn với nhiệt độ vượt xa ngưỡng thông thường, nơi hiệu suất chuyển đổi năng lượng tăng lên vượt trội theo nguyên lý nhiệt động lực học.

Năm 2025, dự án thử nghiệm của Mazama Energy từng ghi nhận mức nhiệt 331oC, kỷ lục thế giới thời điểm đó cho một hệ thống địa nhiệt tăng cường. Với giếng Athena, mục tiêu tiếp theo là tiếp tục khoan sâu tới độ sâu khoảng 4.724 mét để tiếp cận vùng đá có nhiệt độ vượt quá 399oC.

Sự khác biệt giữa địa nhiệt đá siêu nóng và địa nhiệt thông thường.

Việc Mazama Energy hoàn thành chặng khoan 3.155m mà không ghi nhận sự cố thiết bị nào cho thấy các giải pháp vật liệu và công nghệ điều hướng đã có sự trưởng thành vượt bậc.

Dung dịch chuyển nhiệt càng nóng khi đi lên bề mặt càng giúp tạo ra nhiều điện năng hơn trên mỗi lít chất lỏng, đồng nghĩa với việc cần ít giếng khoan hơn để tạo ra cùng một công suất phát điện.

Giải pháp năng lượng cho các hệ thống AI

Rào cản lớn nhất của địa nhiệt từ trước đến nay là chi phí vốn ban đầu (CapEx) quá cao. Bằng cách gia tăng tốc độ khoan và cắt giảm rủi ro kỹ thuật, Mazama Energy dự kiến chi phí phát triển ban đầu cho dự án thương mại đầu tiên tại Newberry sẽ giảm xuống mức 4.500 - 4.950 USD/kW, và có lộ trình rõ ràng đạt mốc 3.200 USD/kW khi công nghệ được mở rộng quy mô.

Nhu cầu khổng lồ của các trung tâm dữ liệu AI tạo sức ép lớn lên thị trường năng lượng.

Khác với năng lượng mặt trời hay năng lượng gió phụ thuộc chặt chẽ vào thời tiết và chu kỳ ngày đêm, địa nhiệt cung cấp nguồn điện nền liên tục 24/7. Đây chính là đặc tính mà các hạ tầng tiêu thụ điện khổng lồ như trung tâm dữ liệu trí tuệ nhân tạo (AI Data Center) hay các ngành công nghiệp nặng đang ráo riết tìm kiếm.

Khai thác địa nhiệt đá siêu nóng cũng giúp giải phóng công nghệ này khỏi các hạn chế về địa lý. Trước đây, địa nhiệt chỉ tính đến ở những khu vực có hoạt động địa chất gần bề mặt như Băng Đảo (Iceland) hay các vùng núi lửa. Khi kỹ thuật khoan sâu giá rẻ trở thành hiện thực, bản đồ địa nhiệt toàn cầu có thể mở rộng ra nhiều vùng lãnh thổ mới.

Tiếp nối thành công của dự án Athena, Mazama Energy đang chuẩn bị triển khai Dự án Ceres vào quý 4/2026 với sự hỗ trợ từ Bộ Năng lượng Mỹ (DOE). Dự án này sẽ thực hiện các giếng khoan ngang đá siêu nóng ở quy mô thương mại đầu tiên trên thế giới, đặt nền móng cho việc chứng nhận trữ lượng nhiệt có thể thu hồi lên tới hơn 10 GWe tại khu vực Newberry.

Nhà máy địa nhiệt cao nhất thế giới tại Trung Quốc.