Chưa từng có: Startup Mỹ tạo ra điện từ núi lửa ở độ sâu gần 1.600m dưới biển, mở hướng khai thác năng lượng mới

Một startup Mỹ vừa thử nghiệm thành công hệ thống phát điện từ nhiệt dưới đáy đại dương, tạo ra công suất điện ròng 2kW trong 8,7 giây. Thử nghiệm đánh dấu lần đầu tiên toàn bộ quy trình từ khoan giếng địa nhiệt dưới biển đến phát điện được vận hành hoàn chỉnh.

Endurance Energy, startup có trụ sở tại Seattle, cho biết hệ thống thử nghiệm mang tên Adelie còn chứng minh khả năng điều khiển thiết bị từ đất liền. Các kỹ sư có thể khởi động, dừng máy, theo dõi nhiệt độ, áp suất và thu thập dữ liệu từ xa mà không cần trực tiếp xuống biển.

Cuộc thử nghiệm hoàn tất ngày 27/9, diễn ra tại núi lửa ngầm Axial Seamount ở Thái Bình Dương dưới độ sâu gần 1,6km. Công ty cho biết toàn bộ quá trình triển khai được thực hiện trong gần 3 tuần.

“Chúng tôi đã đặt một nhà máy điện lên một núi lửa đang hoạt động dưới biển và tạo ra điện”, Andrew Redd, nhà sáng lập kiêm CEO Endurance Energy, cho hay.

Theo ông, thử nghiệm giúp nhóm xác định những bộ phận hoạt động hiệu quả ở độ sâu lớn, những vấn đề cần khắc phục và cách phát triển hệ thống có thể vận hành liên tục trong tương lai.

Khai thác nhiệt từ núi lửa ngầm

Để triển khai dự án, các kỹ sư sử dụng thiết bị khoan robot đặt dưới đáy biển, tạo hai lỗ khoan gần nhau nhằm tiếp cận nguồn nước nóng tự nhiên bên dưới lòng đất. Sau đó, họ đưa ống thép vào giếng, gia cố bằng xi măng và lắp van để kiểm soát dòng nước nóng.

Giếng địa nhiệt hoàn thiện kéo dài 16m dưới đáy biển, cho dòng nước có nhiệt độ 260 độ C chảy ra. Đây là nguồn nhiệt có thể được sử dụng để tạo ra điện.

Tiếp đó, nhóm đưa nhà máy điện nặng 3 tấn từ tàu xuống đáy biển và kết nối với một miệng phun thủy nhiệt tự nhiên gần đó. Miệng phun này giải phóng nước ở nhiệt độ 281 độ C, làm tuabin quay với tốc độ 26.000 vòng/phút, tương đương hơn 430 vòng/giây.

Hệ thống tạo ra công suất điện ròng dương 2kW trong 8,7 giây. Điều này có nghĩa lượng điện tạo ra vượt quá mức năng lượng mà hệ thống tiêu thụ trong quá trình vận hành.

“Câu hỏi lớn nhất là liệu hệ thống có thể tạo ra nhiều điện hơn lượng năng lượng nó sử dụng hay không. Adelie đã làm được điều đó”, Redd nói. Ông cho biết mục tiêu trước mắt là chứng minh công nghệ có thể hoạt động, sau đó mới tiếp tục cải thiện hiệu suất.

Endurance Energy cũng chứng minh hệ thống có thể được điều khiển từ Seattle thông qua Regional Cabled Array, mạng lưới cáp quang dưới biển thuộc Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ. Nhờ đó, các kỹ sư có thể gửi lệnh điều khiển và nhận dữ liệu theo thời gian thực.

Tuy nhiên, công ty nhấn mạnh Adelie vẫn chỉ là hệ thống thử nghiệm, chưa đạt quy mô của một nhà máy điện thương mại. Những vấn đề cần giải quyết bao gồm tình trạng thiết bị đột ngột ngừng hoạt động do pin quá tải, khoáng chất tích tụ và khó khăn trong quá trình truyền nhiệt.

Dù vậy, startup này kỳ vọng công nghệ địa nhiệt biển sâu có thể cung cấp điện sạch liên tục, không phụ thuộc vào thời tiết. Nếu được thương mại hóa thành công, các hệ thống như vậy có thể cung cấp năng lượng cho lưới điện ven biển, cơ sở công nghiệp và trung tâm dữ liệu.