Vận hành dự án sản xuất điện địa nhiệt đầy tham vọng của Google

Cơ sở địa nhiệt của Google tại Nevada nhìn từ trên cao.

Tại Mỹ, báo cáo năm 2019 của Bộ Năng lượng nước này cho thấy - thông qua những tiến bộ trong công nghệ cũng như trong chính sách và mua sắm - địa nhiệt có thể tạo ra tới 120 gigawatt năng lượng sạch vào năm 2050, tức có thể đáp ứng hơn 16% nhu cầu điện dự kiến của Hoa Kỳ.

Bộ này cũng thừa nhận, không giống như hoạt động khai thác khí đốt và dầu đá phiến, việc khai thác địa nhiệt để sản xuất điện hầu như không gây rủi ro ô nhiễm nước, một phần do các hồ chứa thường sâu hơn nhiều trong lòng đất, không gần với nguồn cung cấp nước ngầm hoặc nước bề mặt. Các nhà máy điện địa nhiệt cũng không giải phóng nước trên bề mặt. Quan trọng hơn, khác với các nguồn năng lượng tái tạo khác như năng lượng mặt trời hay điện gió, các dự án địa nhiệt có thể sản xuất điện vào mọi lúc.

Với hàng loạt ưu điểm, không lạ khi Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) từ lâu đã dành sự quan tâm tới điện từ địa nhiệt và đánh giá, công nghệ này sẽ là một giải pháp nghiêm túc trong nỗ lực ứng phó biến đổi khí hậu. Theo các dự đoán, địa nhiệt có thể cung cấp khoảng 3,5% sản lượng điện toàn cầu hằng năm vào năm 2050, giảm được gần 800 megaton khí thải CO2 mỗi năm. Tuy nhiên, kể từ năm 1970 cho tới nay, các bước tiến trong công nghệ sản xuất điện bằng địa nhiệt còn khá hạn chế. Đây cũng là lý do động thái mang tính bước ngoặt của Google đang gây chú ý lớn cho giới chuyên môn.

Việc đưa hạ tầng năng lượng tại Nevada vào vận hành là một bước tiến trong lộ trình dài hạn của Google là cung cấp CFE hoàn toàn cho các trung tâm dữ liệu và văn phòng của mình trên toàn cầu vào năm 2030. Theo thông tin từ hãng công nghệ Mỹ, dự án năng lượng mới nằm trong hợp tác với công ty khởi nghiệp năng lượng sạch Fervo Energy, được tiến hành từ năm 2021.

Địa nhiệt điện về cơ bản đều tận dụng các các nguồn nhiệt ngầm để tạo hơi nước quay tua bin sinh điện, nhưng kết cấu của từng nhà máy sản xuất có thể khác nhau do địa chất.

Đầu năm 2023, Fervo Energy đã đạt được một bước đột phá về điện địa nhiệt, khi hệ thống thử nghiệm của họ chạm mốc kỷ lục lưu lượng và sản lượng. Hệ thống đã có khả năng sản xuất 3,5 megawatt điện - đủ để cung cấp năng lượng cho khoảng 2.600 ngôi nhà. Kết quả thử nghiệm này cũng đánh dấu lần đầu tiên một công ty năng lượng chứng minh được rằng, địa nhiệt có khả năng khai thác ở quy mô thương mại.

Tại cơ sở điện địa nhiệt của Google ở Nevada, Fervo đã khoan sâu khoảng 2,5 km xuống lòng đất, sau đó mở rộng giếng khoan theo chiều ngang để tiếp cận nhiều hồ nhiệt hơn. Sau đó, họ khoan một giếng ngang thứ hai để giao nhau các vết nứt trên đá. Công ty bơm nước lạnh từ giếng đầu tiên qua các vết nứt vào giếng thứ hai. Nước hấp thụ nhiệt từ đá xung quanh để sinh hơi nước quay tua bin, từ đó sản xuất điện.

Fervo hiện cũng xây dựng một cơ sở điện nhiệt đất mới ở bang Utah (Mỹ), với công suất ước tính có thể đạt tới 400 megawatt, tức có thể cung cấp năng lượng cho khoảng 300.000 hộ gia đình. Theo lộ trình, hạ tầng này sẽ bắt đầu cung cấp điện vào lưới điện Mỹ kể từ năm 2026, trước khi đạt sản lượng tối đa hai năm sau đó.