Giếng dầu bỏ hoang sẽ cách mạng hóa lưu trữ năng lượng?

Một giếng dầu bỏ hoang ở Mỹ. Ảnh AP

Theo AFP, một giải pháp tiềm năng là lưu trữ năng lượng bằng khí nén (CAES). Hệ thống này nén không khí và lưu trữ dưới lòng đất khi nhu cầu năng lượng thấp, sau đó giải phóng không khí để phát điện khi nhu cầu tăng cao. Dù có nhiều triển vọng, công nghệ CAES vẫn chưa được áp dụng rộng rãi, do chi phí đầu tư ban đầu quá cao.

Tận dụng các giếng dầu bỏ hoang

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Penn State đã tìm ra cách tăng hiệu suất của hệ thống CAES bằng cách khai thác nhiệt địa nhiệt tự nhiên từ các giếng dầu khí bỏ hoang.

Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA), hiện có khoảng 3,9 triệu giếng dầu khí đã bị bỏ hoang trên khắp nước Mỹ. Nghiên cứu cho thấy, nếu tận dụng các giếng dầu này để lưu trữ khí nén, hiệu suất của hệ thống CAES có thể tăng 9,5% so với các phương pháp hiện nay, giúp công nghệ này trở nên khả thi hơn về mặt kinh tế.

Giáo sư Arash Dahi Taleghani, chuyên gia kỹ thuật dầu khí tại Penn State, nhận định: “Chúng ta có thể tiết kiệm đáng kể chi phí ban đầu bằng cách tái sử dụng các giếng dầu khí đã ngừng khai thác. Đây thực sự là một giải pháp đôi bên cùng có lợi”.

Tận dụng nhiệt địa nhiệt để tăng hiệu suất lưu trữ

Các giếng dầu cạn kiệt mở ra cơ hội tiếp cận các lớp đá nóng sâu dưới lòng đất. Khi khí nén được lưu trữ trong môi trường nhiệt độ cao, áp suất sẽ tăng lên, giúp hệ thống hoạt động hiệu quả hơn. Khi cần điện, khí nén được làm nóng và giải phóng để quay tua-bin, tạo ra điện với hiệu suất cao hơn so với các hệ thống CAES thông thường.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô phỏng số để kiểm tra hiệu quả của hệ thống CAES khi đặt bên trong các giếng dầu bỏ hoang. Kết quả cho thấy, nhiệt địa nhiệt giúp tăng đáng kể nhiệt độ không khí trong hệ thống, từ đó cải thiện hiệu suất tổng thể.

“Khoan giếng mới có thể không khả thi về mặt kinh tế, do đó khi kết hợp hai yếu tố – tận dụng giếng dầu cũ và mô phỏng mô hình hoạt động – chúng tôi phát hiện tận dụng giếng cũ có thể là một giải pháp rất hiệu quả”, ông nói thêm.

Bước tiến quan trọng hướng tới năng lượng sạch

Lưu trữ năng lượng là một yếu tố then chốt trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch. Các nguồn năng lượng tái tạo vốn không ổn định - không có ánh nắng vào ban đêm, gió cũng không thổi đều - vì vậy, việc lưu trữ năng lượng dư thừa và giải phóng khi cần thiết là yếu tố sống còn để duy trì sự ổn định của lưới điện.

“Vấn đề là có những lúc chúng ta cần điện nhưng lại không có nắng hay gió”, giáo sư Arash Dahi Taleghani giải thích. “Đây là rào cản lớn đối với sự phát triển của năng lượng tái tạo. Đó là lý do tại sao cần phải phát triển công nghệ lưu trữ năng lượng để hỗ trợ lưới điện”, ông nói thêm.

Lợi ích về môi trường và kinh tế

Không chỉ giúp nâng cao hiệu suất năng lượng, việc tái sử dụng các giếng dầu khí bỏ hoang còn giúp giải quyết các vấn đề về môi trường.

Nhiều giếng dầu bị bỏ hoang, nếu không được bịt kín đúng cách, có thể rò rỉ khí methane ra môi trường hoặc làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Riêng bang Pennsylvania (Mỹ) có hàng trăm nghìn giếng như vậy, ẩn chứa nhiều rủi ro cho môi trường.

“Nếu chúng ta tận dụng các giếng dầu cũ, chúng ta có thể giải quyết hai vấn đề cùng lúc”, ông Taleghani cho biết. “Thứ nhất, chúng ta có thể bịt kín các giếng này, ngăn chặn nguy cơ rò rỉ. Thứ hai, nếu biến chúng thành hệ thống lưu trữ năng lượng, chúng ta có thể tiếp tục sử dụng cơ sở hạ tầng sẵn có, duy trì việc làm cho người dân địa phương và giúp họ tham gia vào quá trình chuyển đổi năng lượng”, ông nói tiếp.

Cách tiếp cận này không chỉ mở ra cơ hội việc làm mới tại những khu vực từng phụ thuộc vào ngành nhiên liệu hóa thạch mà còn giúp biến hạ tầng cũ thành tài sản cho ngành năng lượng tái tạo.

Tương lai của lưu trữ năng lượng

Với hiệu suất được cải thiện và khả năng tận dụng giếng dầu bỏ hoang, công nghệ lưu trữ khí nén (CAES) có thể trở thành một giải pháp lưu trữ năng lượng quy mô lớn đầy hứa hẹn.

Dù vẫn cần nghiên cứu và đầu tư thêm, kết quả từ nghiên cứu này đã mở ra một hướng đi đầy triển vọng để giải quyết bài toán cung – cầu năng lượng tái tạo, mà không phải tốn kém chi phí khoan giếng mới. Khi thế giới ngày càng hướng tới năng lượng sạch, những giải pháp sáng tạo như thế này có thể tái định hình cách chúng ta lưu trữ và sử dụng điện, giúp năng lượng tái tạo trở nên thực tế và đáng tin cậy hơn trong tương lai.

Nh.Thạch

AFP