Hiện nay, ngành dầu khí là nhà cung cấp năng lượng chính, cung cấp hàng terawatt điện trên toàn cầu. Công nghệ phát triển tạo điều kiện cho khai thác năng lượng địa nhiệt siêu nóng, mở ra một ranh giới mới cho nguồn năng lượng sạch và dồi dào.
Được thành lập vào năm 2018, mục tiêu chính của Quaise Energy là cách mạng hóa bối cảnh năng lượng bằng cách khai thác năng lượng địa nhiệt siêu sâu.
Họ muốn đạt được mục tiêu bằng cách triển khai công nghệ khoan sóng milimet mới. Công nghệ này có khả năng đạt tới độ sâu vượt quá giới hạn khoan thông thường, nơi nhiệt độ đủ nóng để cung cấp năng lượng sạch dồi dào và có thể tiếp cận trên toàn cầu.
Gần đây, công nghệ khoan sóng milimet đã được chứng minh trên một giàn khoan dầu khí quy mô lớn ở Houston, Texas. Công ty lưu ý: "Đây là giàn khoan lai đầu tiên kết hợp khả năng của sóng thông thường và sóng milimet". Báo cáo cho biết thêm rằng sự phát triển này “đưa chúng ta tiến gần hơn một bước tới việc sản xuất điện địa nhiệt siêu nóng”.
Điểm nóng địa nhiệt nằm sâu dưới lòng đất
Ảnh: Quaise
Đại diện Quaise Energy cho biết ngành dầu khí hoạt động trên quy mô lớn, khoan khoảng 70.000 giếng dầu mỗi năm trên toàn thế giới bằng gần 2.000 giàn khoan.
Cơ sở hạ tầng cùng kinh nghiệm trong các hoạt động quy mô lớn chính là những gì ngành địa nhiệt cần để mở rộng và trở thành nguồn năng lượng quan trọng hơn. “Bằng cách sử dụng các nguồn tài nguyên này để khoan các giếng địa nhiệt siêu nóng, chúng ta có thể tạo ra nguồn điện cơ bản dồi dào trong thời gian kỷ lục. Không có giải pháp năng lượng nào khác có thể đạt được cùng quy mô và tốc độ so với địa nhiệt”, báo cáo lưu ý.
Để tiếp cận các điểm nóng địa nhiệt, công ty có kế hoạch khoan các giếng sâu hơn 19km. Dự án đầy tham vọng này vượt qua độ sâu 12km của Kola Borehole (Nga).
Ở độ sâu cực độ này tồn tại “đá siêu nóng”, nơi nhiệt độ vượt quá 375°C. Đá siêu nóng có thể làm tăng sản lượng năng lượng địa nhiệt, phù hợp với mục tiêu của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ là tăng sản lượng điện địa nhiệt lên 20 lần trong những năm tới. Hiện tại, năng lượng địa nhiệt chiếm chưa đến 1% tổng lượng điện ở Hoa Kỳ.
Rào cản chính là công nghệ khoan thông thường không thể đạt tới độ sâu cực đại này. Đây chính là vấn đề mà công nghệ khoan sóng milimet được thiết kế để khắc phục.
Phương pháp khoan mới sử dụng con quay hồi chuyển (thiết bị dùng để đo đạc hoặc duy trì phương hướng), tạo ra sóng milimet mạnh, tần số cao. Những sóng này mạnh đến mức có thể làm bốc hơi đá, hoạt động như một "lò vi sóng đặc biệt" để khoan sâu vào lòng đất.
Trình diễn công nghệ
Hiện tại, Quaise Energy và Nabors Industries đang tiến hành các thử nghiệm toàn diện để hoàn thiện việc tích hợp công nghệ khoan mới của họ với các giàn khoan dầu khí hiện có.
“Chúng tôi đã sử dụng một giàn khoan quy mô đầy đủ và tích hợp hệ thống khoan sóng milimet của mình. Chúng tôi gọi đó là giàn khoan lai, có thể thực hiện cả khoan thông thường và khoan sóng milimet để khai thác năng lượng địa nhiệt ở độ sâu lớn trên khắp thế giới”, Andres Calabressi, giám đốc sản xuất tại Quaise, cho biết.
New Atlas đưa tin, Quaise đã thành công trong việc làm tan chảy một lỗ trên hỗn hợp đá granit/đá bazan trong một cuộc trình diễn quy mô lớn.
Một loạt các mẫu đá granit từ các cuộc thử nghiệm khoan sóng milimet trong phòng thí nghiệm. Ảnh: New Atlas
Trong buổi trình diễn, Quaise đã cấp nguồn 50.000 vôn DC cho một con quay hồi chuyển 100kW được kết nối với giàn khoan Nabors F có ổ đĩa trên cùng tùy chỉnh và các bộ phận khác, làm tan chảy một lỗ khoan thành hỗn hợp đá granit/bazan. Trong buổi trình diễn, Quiase đã vận hành máy khoan ở mức công suất khoảng 48 kW, đốt cháy 2cm mỗi phút.
Công nghệ này có thể giúp nguồn địa nhiệt siêu nóng có thể tiếp cận được trên toàn thế giới.
“Sau khi kết thúc các cuộc thử nghiệm này, chúng tôi sẽ bắt đầu huy động mọi thứ và chuẩn bị cho dự án địa nhiệt thương mại đầu tiên của mình trong những năm tới”, Calabressi kết luận.
Thùy Anh
Theo IE, New Atlas
Hoặc