Năng lượng địa nhiệt — một cuộc cách mạng năng lượng của Mỹ âm thầm

Hoa Kỳ đang trải qua một cuộc cách mạng năng lượng địa nhiệt, từ hệ thống trao đổi nhiệt địa nhiệt nông đến công nghệ địa nhiệt tăng cường sâu hơn, các đột phá công nghệ đa cấp đang định hình lại ngành công nghiệp năng lượng của quốc gia này. Cuộc cách mạng này bao gồm cả ứng dụng sáng tạo trong các tòa nhà cao tầng đô thị và công nghệ khoan tiên tiến được hỗ trợ bởi các tập đoàn công nghệ như Bill Gates và Google.

Tháng trước, hệ thống trao đổi nhiệt địa nhiệt cao tầng lớn nhất của Hoa Kỳ, The Riverie, đã đi vào hoạt động tại Brooklyn. Tòa nhà căn hộ này có 320 lỗ khoan phía dưới, tận dụng đặc tính giữ nhiệt tự nhiên của Trái Đất để cung cấp nhiệt và làm mát. Theo Scientific American, so với các công trình nhà ở truyền thống, hệ thống này dự kiến giảm 53% lượng khí thải carbon trong việc sưởi ấm và làm mát hàng năm.

Trong khi đó, công nghệ địa nhiệt tăng cường đang phát triển nhanh chóng. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ dự đoán đến năm 2050, các dự án địa nhiệt tăng cường có thể cung cấp khoảng 90 gigawatt năng lượng không phát thải carbon cho Hoa Kỳ, đủ để cung cấp điện cho ít nhất 65 triệu hộ gia đình. Lĩnh vực mới nổi này nhận được sự ủng hộ rõ ràng từ chính quyền Trump, điều hiếm thấy trong các công nghệ năng lượng sạch của Mỹ được hỗ trợ bởi hai đảng.

Sự bùng nổ nhu cầu năng lượng do làn sóng trí tuệ nhân tạo thúc đẩy đang trở thành yếu tố chính thúc đẩy tăng trưởng đầu tư vào năng lượng địa nhiệt. Sự tham gia sâu rộng của các tập đoàn công nghệ và đổi mới công nghệ đã giúp Hoa Kỳ có khả năng dẫn đầu toàn cầu trong lĩnh vực mới này.

Sơ đồ minh họa năng lượng địa nhiệt

Hệ thống địa nhiệt nông đột phá trong các tòa nhà đô thị

Dự án The Riverie thể hiện ứng dụng thực tế của công nghệ trao đổi nhiệt địa nhiệt trong môi trường đô thị. Hệ thống này sử dụng các lỗ khoan tương đối nông và dễ khoan, vận chuyển nhiệt độ ấm tương đối của đất xuống các tòa nhà vào mùa đông, và hoạt động ngược lại vào mùa hè, đẩy nhiệt xuống lòng đất.

Theo Scientific American, do hệ thống chỉ di chuyển nhiệt thay vì tạo ra nhiệt, hiệu quả năng lượng của nó rất rõ rệt. Mặc dù chi phí ban đầu cao và các rào cản về quy định có thể cản trở việc mở rộng các dự án tương tự ở nơi khác, nhưng trong nhiều trường hợp, lợi ích kinh tế và môi trường vượt xa chi phí. The Riverie có khả năng trở thành tiền đề cho một phong trào lớn hơn, các hệ thống như vậy sẽ trở nên phổ biến hơn trong các khu đô thị của Mỹ và toàn cầu.

Công nghệ địa nhiệt tăng cường nhận được sự ủng hộ của các tập đoàn công nghệ

Ngược lại với hệ thống trao đổi nhiệt địa nhiệt nông, công nghệ địa nhiệt tăng cường theo đuổi một hướng đi hoàn toàn khác—phát triển các phương pháp khoan mới có thể đạt độ sâu chưa từng có. Trước đây, các hệ thống năng lượng địa nhiệt chỉ khả thi ở những nơi có nhiệt độ từ lòng đất tự nhiên thoát ra mặt đất, như suối nước nóng và suối nước nóng.

Để biến năng lượng địa nhiệt thành một nguồn năng lượng thay thế có thể ứng dụng gần như ở bất kỳ nơi nào trên trái đất, các công ty khởi nghiệp toàn cầu về địa nhiệt đang phát triển công nghệ địa nhiệt tăng cường có thể khoan sâu đến mức cực đoan. Các công ty này học hỏi từ công nghệ khai thác thủy lực và thậm chí công nghệ nhiệt hạch, tìm kiếm các phương pháp tiên tiến hơn để phá vỡ và nung chảy đá mẹ nhằm khai thác nhiệt từ lòng đất.

Các công ty khởi nghiệp như Fervo Energy có trụ sở tại Houston nhận được sự hỗ trợ từ các nhân vật và nguồn vốn lớn trong ngành công nghệ như Bill Gates và Google. Phó chủ tịch dự án InnerSpace, Drew Nelson, trong cuộc phỏng vấn với Cipher News năm ngoái, đã nói: “Hoa Kỳ sở hữu nhiều khả năng siêu việt khác nhau, trong đó có khả năng khoan và khai thác từ các lỗ khoan này—và điều đó còn rẻ hơn, hiệu quả hơn hầu hết các nơi khác trên trái đất.”

Trí tuệ nhân tạo trở thành con dao hai lưỡi

Làn sóng trí tuệ nhân tạo thúc đẩy đầu tư vào nghiên cứu phát triển năng lượng địa nhiệt, trở thành yếu tố quan trọng thúc đẩy tiến bộ công nghệ. Mặc dù AI đang tạo ra các vấn đề năng lượng cần giải quyết bằng năng lượng địa nhiệt, nó cũng cung cấp các giải pháp then chốt cho việc phát triển và triển khai năng lượng này. Các công cụ AI ngày càng được sử dụng để xác định vị trí tối ưu cho hệ thống địa nhiệt.

Tuy nhiên, việc mở rộng năng lượng địa nhiệt vẫn đối mặt với một số thách thức then chốt, bao gồm chi phí ban đầu cao và thiếu hụt nhân lực trong ngành công nghiệp mới nổi và còn khá ít người biết này. Trong khi công nghệ địa nhiệt tăng cường nhận được nhiều sự chú ý và gặp phải các trở ngại chính, các dự án nhỏ hơn, kín đáo hơn như The Riverie vẫn tiếp tục được triển khai, thay đổi cách cung cấp nhiệt và làm mát trong đô thị. Những bước đột phá này dù nhỏ, nhưng có thể tích lũy thành những biến đổi lớn về hiệu quả năng lượng trong vài năm tới.

Cảnh báo rủi ro và điều khoản miễn trừ

Thị trường có rủi ro, đầu tư cần thận trọng. Bài viết này không phải là lời khuyên đầu tư cá nhân và chưa xem xét các mục tiêu, tình hình tài chính hoặc nhu cầu đặc biệt của từng người dùng. Người đọc cần cân nhắc xem các ý kiến, quan điểm hoặc kết luận trong bài có phù hợp với tình huống của mình hay không. Đầu tư dựa trên nội dung này, chịu trách nhiệm về quyết định của mình.