Địa nhiệt – Nguồn năng lượng sạch tương lai

Bài viết "Địa nhiệt – Nguồn năng lượng sạch tương lai" giới thiệu đến bạn khái niệm năng lượng địa nhiệt, tài nguyên năng lượng địa nhiệt, các phương pháp sử dụng năng lượng địa nhiệt, sản xuất điện năng từ năng lượng địa nhiệt, công suất lắp đặt các nhà máy điện địa nhiệt năm 2007, triển vọng tương lai của ngành Điện Địa Nhiệt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Địa nhiệt – Nguồn năng lượng sạch tương lai Địa nhiệt – Nguồn năng lượng sạch tương lai Là loại năng lượng lấy từ nguồn “địa nhiệt” tự nhiên trong lòng trái đất.Năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của “hành tinh xanh”,từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật, và từ năng lượng mặttrời được hấp thu trên bề mặt trái đất. Khai thác năng lượng địa nhiệt cóhiệu quả kinh tế và rất thân thiện với môi trường. Năng lượng địa nhiệt là gì?Là loại năng lượng lấy từ nguồn “địa nhiệt” tự nhiên trong lòng trái đất. Nănglượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của “hành tinh xanh”, từ hoạtđộng phân hủy phóng xạ của các khoáng vật, và từ năng lượng mặt trời được hấpthu trên bề mặt trái đất. Khai thác năng lượng địa nhiệt có hiệu quả kinh tế và rấtthân thiện với môi trường. Địa nhiệt năng hiện đang được nghiên cứu để khai thácsâu rộng hơn như là một nguồn năng lượng bổ sung, đặc biệt khi nguồn nănglượng hóa thạch ( dầu hỏa, than đá) đang dần trở nên khan hiếm, đắt đỏ và cácnguồn năng lượng khác như thủy điện, nguyên tử năng vẫn tiềm tàng các nguy cơkhó lường.Tài nguyên năng lượng địa nhiệtNăng lượng địa nhiệt đã được loài người sử dụng từ lâu. Người La Mã cổ đại đãbiết lợi dụng suối nước nóng thiên nhiên để đun nấu, sưởi ấm mùa đông và để tắmrửa. Những thế kỷ tiếp theo loài người cũng chỉ biết sử dụng năng lượng địa nhiệttheo kiểu tương tự như vậy. Phải đến đầu thế kỷ 20, một ông hoàng đam mê khoahọc người Ý - hoàng tử Piero Ginori Conti – đã làm các thí nghiệm về máy phátđiện sử dụng địa nhiệt, vào năm 1904. Kể từ đó nhân loại bắt đầu để ý đến việc sửdụng nguồn năng lượng này để tạo ra điện năng.Theo tính toán, nhiệt độ ở tâm trái đất vào khoảng 6.650 độ C. Trái đất nguội dầnvới tốc độ khoảng 300 - 350 độ C/1 tỉ năm. Khoảng 2% lượng nhiệt nằm ở lớp vỏcủa trái đất, còn lại 98 % ở phần ruột và trung tâm. Như vậy, 2% lượng nhiệt(tương ứng vào khoảng 840 tỉ W) cũng có thể đáp ứng nhu cầu của loài ngườitrong một thời gian rất dài.Một số vùng trong vỏ trái đất, đặc biệt tại những vùng có hoạt động địa chấn, nhiệtđộ tăng rất nhanh theo chiều sâu. Nhiều điểm nóng nằm trong vành đai động đất,núi lửa Thái Bình Dương - còn gọi là “vành đai lửa”- là vùng cung ứng năng lượngđịa nhiệt gần như vô tận.Ở xa ranh giới vành đai kiến tạo vỏ trái đất, biến thiên nhiệt độ theo chiều sâu là25 – 30 độ C/km. Như vậy phải khoan giếng ở độ sâu hàng cây số mới có thể lấyđược năng lượng địa nhiệt đủ lớn để tạo ra điện năng. Ước tính tiềm năng củanhiệt lượng ở độ sâu 10.000 mét, sẽ gấp khoảng 50.000 lần toàn bộ trữ lượng dầukhí trong lòng trái đất của chúng ta. Người ta khai thác năng lượng địa nhiệt bằng cách khoan các giếng sâuxuống lòng đất ở tầng chứa nước nóng.Nguồn nhiệt lượng này được đưa lên mặtđất dưới dạng hơi nóng hoặc nước nóng, và có thể sử dụng trực tiếp để sưới ấmnhà ở, sấy nông sản, sưởi ấm các nhà kính trồng rau xanh… hoặc dùng để sản xuấtđiện năng.Các phương pháp sử dụng năng lượng địa nhiệtHai phương pháp cơ bản sử dụng năng lượng địa nhiệt là sử dụng trực tiếp nguồnnhiệt, hoặc dùng để sản xuất điện năng.• Nguồn địa nhiệt sử dụng trực tiếp thường được dùng để sưởi ấm nhà ở, sấy nôngsản, sưởi ấm nhà kính để trồng rau xanh ở những xứ lạnh, và làm tan băng trêncác tuyến đường giao thông huyết mạch trong mùa đông khắc nghiệt, thuộc cáckhu vực hàn đới.• Nếu dùng địa nhiệt để sản xuất điện năng, nhiệt độ cần có phải cao hơn 150 độ C.Tại California khoảng 5% năng lượng điện được sản xuất từ nguồn địa nhiệt. TạiSan Sanvado là khoảng 30%. Tại Iceland nguồn địa nhiệt được dùng rất rộng rãitrong nhiều lĩnh vực của đời sống và công nghiệp.Sản xuất điện năng từ năng lượng địa nhiệtHiện nay có 3 loại nhà máy sản xuất điện năng sử dụng nguồn địa nhiệt theo 3 môhình: Nhà máy phát điện trực tiếp, sử dụng hơi nóng khô; nhà máy sản xuất điệngián tiếp, sử dụng hơi nước và nhà máy sản xuất điện hỗn hợp (hai chu trình). Mô hình nhà máy sản xuất điện năng trực tiếp từ hơi nóng khôTrong sơ đồ trực tiếp, hơi nóng với áp suất cao thổi trực tiếp làm quay tuốc bin đểsinh ra điện. Đây là kiểu nhà máy điện địa nhiệt lâu đời nhất, lần đầu tiên được thửnghiệm ở Italia năm 1904, và vẫn được ứng dụng cho đến nay. Tại Callifornia cónhà máy điện địa nhiệt lớn nhất thế giới hoạt động theo nguyên lý này. Mô hình nhà máy phát điện giám tiếp, sử dụng nước “siêu lỏng” hỗn hợp nước nóng và hơi nướcTrong sơ đồ gián tiếp, nước “siêu lỏng” từ tầng nước nóng bên dưới được đưa lênmặt đất và được giữ ở độ nóng trên 182 độ C. Hỗn hợp nước nóng và hơi nước nàyđược dẫn vào buồng hơi để hạ áp suất, do vậy phần lớn hỗn hợp < nước nóng +hơi nước nóng>, được biến thành hơi nước. Hơi nước ở áp suất cao sẽ làm quaytuốc bin phát điện. Mô hình nhà máy sản xuất điện hỗn hợp ...