Địa nhiệt – Lựa chọn năng lượng mới của Nhật Bản

Nhưng lựa chọn này không hề dễ dàng bởi nhiều nguyên nhân, trong đó nan giải nhất là vấp phải sự phản đối của ngành công nghiệp onsen.

Địa nhiệt – Nguồn năng lượng sạch đang bị bỏ phí

Nằm ở giao lộ của 4 tầng địa chất và trên “Vành đai lửa Thái Bình Dương” hoạt động mạnh mẽ với gần 200 núi lửa và 28.000 suối nước nóng, Nhật Bản là một trong những quốc gia giàu nguồn địa nhiệt nhất trên thế giới, chỉ đứng sau Mỹ và Indonesia. Nhưng trên phương diện làm chủ nguồn nhiệt này để chuyển hóa thành năng lượng, Nhật chỉ đứng thứ 8, sau những quốc gia có quy mô dân số nhỏ hơn nhiều, như Iceland và New Zealand.

Ba công ty của Nhật – Toshiba, Mitsubishi Heavy Industries và Fuji Electric, kiểm soát đến hơn một nửa thị trường turbine địa nhiệt toàn cầu, thế nhưng Nhật Bản mới chỉ sản xuất khoảng 0,3% sản lượng điện, tương đương với 537MW điện từ địa nhiệt, từ 19 nhà máy năng lượng địa nhiệt, trong đó nhiều nhà máy tập trung ở vùng Tohoku, nơi có Nhà máy Hạt nhân Fukushima. Trong khi đó, các nghiên cứu cho thấy Nhật Bản “ngồi” trên khoảng 20.000MW năng lượng địa nhiệt, tương đương với 20 lò phản ứng hạt nhân.

Phát triển năng lượng địa nhiệt – Chặng đường còn lắm gian nan

Báo Asahi Shimbun cho hay, nhà máy địa nhiệt đầu tiên được xây dựng ở Nhật Bản kể từ năm 2009 có khả năng sẽ được xây dựng trong Vườn Quốc gia Bandai-Asahi, phía nam thành phố Fukushima – khu vực có nhiều núi lửa hoạt động.

Nhà máy địa nhiệt sẽ tạo ra 270MW, xấp xỉ 1/4 công suất phát điện của một nhà máy điện hạt nhân. Đầu tư cho nhà máy này có thể sẽ lên tới hàng chục tỉ yen hoặc hàng trăm triệu đôla. Tuy nhiên, phải đến 10 năm nữa, mới có thể đi vào hoạt động phát điện.

Kể từ khi xảy ra thảm họa ở Fukushima năm ngoái, 53/54 lò phản ứng hạt nhân ở Nhật đã phải tạm ngừng hoạt động để kiểm tra an toàn và cho đến giờ mới chỉ có 3 lò hoạt động cầm chừng trở lại, làm giảm công suất phát điện của Nhật xuống còn 1/3. Chính sách năng lượng mới của Nhật từ đây chuyển hướng phát triển những nguồn tái sinh như gió, mặt trời, thủy điện, địa nhiệt và tiết kiệm năng lượng. Dự kiến tháng 7 tới, Nhật Bản sẽ ban hành một biểu thuế bổ sung, theo đó sẽ buộc 10 nhà phân phối điện độc quyền khu vực phải mua năng lượng tái tạo với mức giá thị trường – tuy nhiên giá cả chưa được thiết lập. Vào cuối tháng 3 vừa qua, Bộ Môi trường Nhật cho biết sẽ bãi bỏ các nguyên tắc hạn chế sự phát triển địa nhiệt ở một số vườn quốc gia.

Quyết định đầu tư vào công nghệ năng lượng địa nhiệt là dấu hiệu của sự quyết tâm tiếp tục phát triển các nguồn năng lượng trong nước, tăng cường an ninh năng lượng quốc gia và rời bỏ điện hạt nhân của Nhật.

Chi phí đầu vào khi đầu tư cho địa nhiệt là rất cao, trong đó đáng kể là chi phí khảo sát các địa điểm tiềm năng. Khoan khảo sát không phải khi nào cũng thành công, trong khi nhiều người lo ngại rằng việc khoan ở các vùng giếng sâu – là nơi cho nhiều địa nhiệt, sẽ tạo ra bất ổn về địa chất. Những người dân sống ở vùng có tiềm năng địa nhiệt cũng là nơi có nguy cơ động đất cao, không muốn các mũi khoan thăm dò trên khu vực địa phương mình. Mặt khác, để bù đắp sự thiếu hụt năng lượng hạt nhân, Nhật Bản phải cần đến 200 nhà máy địa nhiệt cỡ Fukushima.

Tetsunari Iida, người đứng đầu Viện Chính sách Năng lượng bền vững cho rằng, Nhật Bản cần một “chính phủ mạnh và khôn ngoan” để có thể thuyết phục các chủ sở hữu onsen và người dân địa phương là công nghiệp năng lượng địa nhiệt sẽ không làm ảnh hưởng xấu đến khu nghỉ dưỡng của họ. Ông cũng nói rằng, cường quốc châu Á cần các công ty có khả năng tài chính vững chắc và văn hóa rủi ro mạnh mẽ để tiên phong. “Có những công ty sản xuất turbine địa nhiệt tốt nhất thế giới là không đủ”, ông nói.

Để đẩy nhanh tốc độ, Nhật Bản cũng có thể học hỏi và nhờ các nước đi đầu trên phương diện làm chủ nguồn địa nhiệt này để chuyển hóa thành năng lượng hỗ trợ, ví dụ, Iceland – đất nước nhỏ bé với số dân ít hơn Nhật Bản đến 400 lần nhưng lại tạo ra sản lượng điện từ địa nhiệt tương đương Nhật Bản. Một chuyên gia Nhật Bản, Hirofumi Muraoka tính toán rằng, một thành phố cỡ trung bình ở phía bắc Nhật, Aomori, với số dân 318.000 người, bằng dân số Iceland, có thể tiết kiệm được một lượng tiền khổng lồ cho các hóa đơn nhập khẩu nhiên liệu và chi phí sưởi ấm bằng cách khai thác các suối nước địa nhiệt ở gần đó. Bên cạnh việc phát điện, nước nóng từ các suối nước này có thể dùng để làm ấm nhà cửa, như người Iceland đã làm.

Từ kinh nghiệm của quốc gia mình, Đại sứ Iceland tại Nhật cho rằng, Nhật Bản không cần trợ cấp để phát triển năng lượng địa nhiệt, chỉ cần quản lý cẩn thận các hồ chứa ngầm và có tầm nhìn kinh doanh. Bên cạnh tác dụng sưởi ấm nhà, ông nói, nguồn nước địa nhiệt của Iceland còn được sử dụng để nuôi các loại cá nhiệt đới giá trị như cá tilapia. Đối với những kháng nghị từ phía các chủ onsen, ông cười khẩy: “Hãy truy cập vào Internet và gõ dòng chữ “Blue Lagoon” bạn sẽ tìm được tất cả các onsen lớn nhất trên thế giới và rất nhiều trong số chúng nằm ở Iceland. Vậy công nghiệp năng lượng địa nhiệt gây ô nhiễm như thế nào nhỉ?”.

Năng lượng địa nhiệt là năng lượng được tách ra từ nhiệt trong lòng trái đất. Năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ của các khoáng vật, và từ năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt trái đất. Chúng đã được sử dụng để nung và tắm kể từ thời La Mã cổ đại, nhưng ngày nay nó được dùng để phát điện. Hiện nay có 2 phương pháp cơ bản để khai thác năng lượng địa nhiệt. Một là khoan thật sâu xuống lòng đất để lấy nhiệt lượng ở nhiệt độ cực cao, rồi dùng hơi nước để sản xuất điện. Hai là chỉ cần khoan sâu vài trăm mét để sử dụng trực tiếp số nước có độ nóng vừa phải làm năng lượng sưởi ấm… Việc khai thác năng lượng địa nhiệt tương đối thuận lợi. Người ta khoan vào lòng đất ở độ sâu 5km, như khoan các giếng dầu. Sau đó bơm nước lạnh xuống giếng với một áp lực lớn, nước lạnh sẽ được làm nóng lên khi tiếp xúc với những tảng đá nằm trong lòng đất. Sau đó, nguồn nước nóng cao độ này lại được bơm lên mặt đất bằng một hệ thống bơm thông qua 2 giếng khác. Lúc này nguồn nước đã rất nóng, tạo ra nhiều hơi nước để làm quay các turbine phát điện.