Krafla – nhà máy điện địa nhiệt lớn đầu tiên ở Iceland
Hình mẫu khai thác địa nhiệt
Iceland nằm giáp vòng Cực Bắc nên có khí hậu rất lạnh giá. Tuy nhiên đất nước này lại nằm trên vành đai núi lửa Đại Tây Dương, nên có rất nhiều núi lửa, suối nước nóng và nguồn địa nhiệt khổng lồ. Hiện trên đất nước Iceland, có 200 núi lửa và hơn 600 suối nước nóng. Trong đó, có trên 20 suối nước nóng có nhiệt độ cao 150oC và thậm chí, ở nhiều suối, nhiệt độ còn đạt tới 250oC. Quá trình biến đổi địa chất của Iceland khiến nước này đặc biệt thích hợp với việc tận thu năng lượng địa nhiệt.
Website thông tin khoa học và công nghệ Popular Science (Mỹ) đã mô tả cách Iceland khai thác nước nóng từ dưới lòng đất như sau: Đảo quốc này về cơ bản là một núi lửa lớn, được hình thành trong hàng triệu năm khi đá nóng chảy nổi lên từ lòng biển. Lớp đá nhiều lỗ rỗng bên dưới đồng bằng trơ trụi hút nước mưa mỗi năm và làm nóng lượng nước đó dưới lòng đất. Để sử dụng nguồn năng lượng này, cách đơn giản là đào giếng, hút nước nóng lên bề mặt và xây dựng một nhà máy điện trên đó. Nhà máy sẽ vận hành như sau: Hơi nóng làm turbine quay, vận hành máy phát và điện đi ra ở đầu bên kia”.
Hiện nay, hơn 90% căn hộ gia đình ở Iceland sưởi ấm bằng năng lượng địa nhiệt – một tỉ lệ cao nhất thế giới. Ngoài ra, địa nhiệt còn được sử dụng trong hồ bơi, làm nóng đất, nuôi cá, sấy gỗ, len và chăn nuôi… Đến Iceland, khách du lịch có thể bắt gặp một hình ảnh quen thuộc: một người đầu bếp Iceland nướng bánh mì bằng hơi nóng thu được từ lòng đất qua một lỗ khoan xuyên xuống một vỉa sét nhão.
Trong nhiều thế kỷ trước, người Iceland đã sử dụng nguồn nhiệt từ các suối nước nóng phục vụ cho việc sinh hoạt, tắm giặt, thư giãn. Cách đây hơn 100 năm, Iceland đã sử dụng năng lượng địa nhiệt một cách có hệ thống. Năm 1908, một nông dân Iceland tên là Stefan B.Jonsson đã bắt đầu sử dụng nước nóng để sưởi ấm không gian trang trại của mình. Không lâu sau đó, những nông dân khác cũng làm theo ông và tạo ra các hệ thống làm ấm trang trại của họ một cách độc lập và cho đến năm 1930, có ít nhất 10 trang trại ở miền Nam Iceland đã được sưởi ấm nhờ năng lượng địa nhiệt. Cũng từ đó, nhận thấy tiềm năng phát triển to lớn của nguồn tài nguyên thiên nhiên này, Chính phủ Icelan đã vào cuộc với những nghiên cứu quy mô bên cạnh việc tiến hành khoan những giếng khoan đầu tiên ở Reykjavik. Tháng 11/1930, Trường tiểu học Austurbaejarskoli trở thành địa điểm công cộng đầu tiên ở Reykjavik có hệ thống sưởi ấm từ nhiệt địa nhiệt. Nước nóng sử dụng để sưởi ấm trường học này được lấy từ Pvottalaugar và được bơm qua một đường ống dài 3km.
Từ thành công này, các doanh nghiệp Iceland nhanh chóng mở rộng dự án, kết nối nguồn nước nóng với bệnh viện quốc gia và 60 căn nhà dân sinh. Thành công tiếp nối tiếp thành công, các giếng khoan mọc lên như nấm. Trong các thập niên tiếp theo, việc sử dụng nhiệt địa nhiệt ở khắp nơi trên đất nước Băng đảo trở nên phổ biến rộng rãi, trở thành những sáng kiến địa phương. Trong năm 1973-1974, khi giá dầu mỏ trên thị trường thế giới tăng đột ngột, việc sản xuất nhiệt và năng lượng địa nhiệt ở quy mô lớn chứng tỏ được tầm quan trọng to lớn, mang ý nghĩa là tương lai của Iceland.
Nhu cầu sản xuất năng lượng địa nhiệt ở quy mô lớn đòi hỏi những giếng khoan phải sâu hơn, nhiệt độ cao hơn và công nghệ phải tinh vi hơn. Kinh nghiệm thực tế và nghiên cứu khoa học thực tiễn qua thời gian ở Iceland đã khiến nước này sáng chế, sở hữu những công nghệ hiện đại nhất về khai thác nguồn năng lượng vô tận từ lòng đất. Các kỹ sư Iceland biết rõ ở nhiệt độ nào thì các chất lỏng dưới lòng đất có thể quay được turbine, làm sao quản lý đặc tính hoá học của các giếng sôi và làm thế nào để các nhà máy điện địa nhiệt khai thác hợp lý chứ không làm kiệt quệ nguồn năng lượng này. Và là đất nước tiên phong phát triển công nghệ khai thác năng lượng địa nhiệt, trong hơn 70 năm qua, Iceland đã dẫn đầu thế giới trong sản xuất nhiệt và năng lượng địa nhiệt.
Thực vậy, Iceland chỉ xếp vị trí 14 trên thế giới về tiềm năng địa nhiệt nhưng lại là nước có sản lượng điện địa nhiệt tính theo đầu người cao nhất thế giới. Trên hòn đảo này hiện đang hoạt động 5 nhà máy địa nhiệt điện với tổng công suất khoảng 420MW, bằng 26,5% tổng năng lượng điện trong cả nước. Hiện tại, Iceland mới chỉ sử dụng khoảng 20% tiềm năng địa nhiệt đang có. Nếu khai thác toàn bộ trữ lượng địa nhiệt bằng phương pháp thông thường thì hàng năm sẽ cho ra sản lượng khoảng 20 tỉ W/giờ, tương đương với sản lượng của 3 lò phản ứng hạt nhân. Cùng với thủy điện, ở Iceland, nhiệt địa nhiệt là một trong nguồn tài nguyên thiên nhiên lớn nhất của Iceland. Bên cạnh việc góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống của người Iceland và đảm bảo an ninh năng lượng, phục vụ phát triển kinh tế quốc gia, năng lượng địa nhiệt đã có một tác động tích cực mạnh mẽ tới hình ảnh của Iceland – một thành viên của cộng đồng toàn cầu và là một trong những nước dẫn đầu trong công nghệ xanh trên toàn thế giới.
Xuất khẩu điện địa nhiệt
Không chỉ đáp ứng nhu cầu năng lượng trong nước hay xuất khẩu công nghệ, giờ đây, người Iceland còn có thể tính đến việc xuất khẩu nguồn tài nguyên quý giá này. Không lâu nữa, trong tháng 5 này, Bộ trưởng Năng lượng của Anh Charles Hendry sẽ đến Reykjavik để thảo luận việc về việc kết nối nguồn điện địa nhiệt được tạo ra rất nhiều ở Iceland với hàng nghìn hộ gia đình Anh thông qua siêu hệ thống đường dây cáp xuyên đại dương. Nếu thành công, hệ thống cáp điện ngầm lớn nhất thế giới, dài 745 dặm (1.198km) sẽ xuất khẩu 5 tỉ kWh điện mỗi năm, đủ để 1,25 triệu hộ gia đình tiêu thụ hàng năm. Ngoài ra, kế hoạch tham vọng này còn có thể là khởi đầu cho việc hình thành một “siêu lưới điện châu Âu”, mà tất cả các quốc gia tham gia vào siêu liên kết này, có thể cung cấp thặng dư năng lượng tái tạo của họ cho các nước khác. Ngay cả Trung Quốc, đất nước đang đứng đầu thế giới về đầu tư và sử dụng năng lượng tái tạo cũng đã tìm đến Iceland để học tập cũng như hợp tác, nghiên cứu, phát triển, sử dụng và thúc đẩy năng lượng địa nhiệt ở Trung Quốc.
Hiện nay, năng lượng tái tạo mới chỉ cung cấp 16% nhu cầu năng lượng toàn cầu nhưng đầu tư toàn cầu vào lĩnh vực này đã đạt tới con số kỷ lục là 251 tỉ USD trong năm qua. Tuy số dự án điện địa nhiệt dù vẫn còn đi sau điện gió, điện mặt trời và nhiên liệu sinh học, nhưng đã phát triển hơn trong những năm gần đây và chắc chắn vẫn sẽ được các nhà đầu tư chú ý với triển vọng của chương trình năng lượng xanh mà nhiều nước trên thế giới hướng tới và mục tiêu của nhóm G-8 là đến năm 2050 sẽ cắt giảm 50% lượng khí thải carbon. Địa nhiệt điện chính là lĩnh vực mà Iceland có thừa kinh nghiệm và công nghệ để đóng góp cho thế giới.