Longform: Địa nhiệt – Nguồn năng lượng sạch từ lòng đất

Địa nhiệt là gì?

Trong bối cảnh khí hậu toàn cầu nóng lên chưa từng có, ô nhiễm không khí ngày càng trầm trọng và nhu cầu tiêu thụ điện không ngừng tăng, thế giới đang tìm kiếm những nguồn năng lượng thay thế vừa sạch, vừa ổn định. Giữa lúc điện gió và điện mặt trời lên ngôi, một nguồn năng lượng gần như “ngủ quên” bỗng được nhắc đến nhiều hơn đó là địa nhiệt – nguồn nhiệt lượng âm ỉ từ sâu trong lòng đất.

Địa nhiệt (Geothermal energy) là năng lượng sinh ra từ nhiệt lượng của Trái Đất. Ở sâu trong lòng đất – nơi lớp manti và lõi Trái Đất vẫn đang trong trạng thái nóng chảy – một lượng nhiệt khổng lồ được tạo ra và duy trì liên tục nhờ các quá trình phân rã phóng xạ tự nhiên. Ở những nơi có điều kiện địa chất thuận lợi, nguồn nhiệt này được đưa lên gần bề mặt dưới dạng nước nóng hoặc hơi nước, từ đó có thể được khai thác để phát điện, sưởi ấm hoặc làm mát.

Tùy vào mục đích và công nghệ, địa nhiệt được ứng dụng theo nhiều hình thức: từ các nhà máy điện địa nhiệt quy mô lớn cho đến hệ thống bơm địa nhiệt dân dụng sử dụng nhiệt độ ổn định dưới lòng đất để điều hòa không khí cho nhà cửa. Tại một số quốc gia như Iceland, địa nhiệt không còn là công nghệ của tương lai mà là thực tại của hiện tại: khoảng 90% hộ gia đình tại đây sử dụng địa nhiệt để sưởi ấm.

So với các nguồn năng lượng tái tạo khác, địa nhiệt có những lợi thế rõ rệt: ổn định, không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết hay mùa vụ như năng lượng mặt trời hoặc gió. Điều này đặc biệt quan trọng với các quốc gia đang phát triển – nơi việc duy trì nguồn điện ổn định, liên tục là yếu tố sống còn cho tăng trưởng kinh tế.

Về mặt môi trường, phát thải khí nhà kính từ nhà máy địa nhiệt gần như bằng 0 nếu được xử lý tốt. Trong toàn bộ vòng đời – từ xây dựng, vận hành đến tháo dỡ – lượng CO₂ thải ra của điện địa nhiệt thấp hơn nhiều so với thủy điện, điện gió hay điện mặt trời.

Tuy nhiên, khai thác địa nhiệt không phải là con đường dễ đi. Đầu tiên là chi phí đầu tư ban đầu rất cao, đặc biệt ở khâu thăm dò – vốn cần phải khoan sâu hàng km để đánh giá nguồn nhiệt và khả năng khai thác. Thứ hai, địa nhiệt đòi hỏi kiến thức địa chất chuyên sâu và công nghệ cao để xử lý các vấn đề kỹ thuật, từ áp suất cao đến thành phần hóa học phức tạp trong nước ngầm. Vì lý do đó, địa nhiệt hiện vẫn là một trong những nguồn năng lượng tái tạo ít phổ biến hơn so với điện gió hay mặt trời.

Tuy vậy, xu hướng đang thay đổi. Trước áp lực cắt giảm khí thải và đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 (Net Zero), ngày càng nhiều quốc gia – từ những nước phát triển như Mỹ, Đức, Nhật Bản đến các nước đang phát triển như Kenya, Indonesia – bắt đầu đẩy mạnh đầu tư vào địa nhiệt. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), công suất phát điện từ địa nhiệt toàn cầu đã tăng hơn 40% trong vòng một thập kỷ qua và vẫn đang trên đà tăng trưởng.

Tương lai xanh từ lòng đất và vai trò của địa nhiệt trong ứng phó biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu đã không còn là một dự báo xa vời mà đang hiển hiện từng ngày qua những đợt nắng nóng kỷ lục, hạn hán kéo dài, lũ lụt cực đoan và mực nước biển dâng. Trong bức tranh đó, ngành năng lượng – vốn chiếm hơn 70% tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu – đóng vai trò trung tâm. Nếu không chuyển dịch sang các nguồn năng lượng sạch và bền vững, những cam kết khí hậu sẽ chỉ là lời hứa rỗng.

Địa nhiệt, trong bối cảnh đó, nổi lên như một lựa chọn tiềm năng, đặc biệt ở các quốc gia có hệ thống núi lửa, đứt gãy địa chất hoặc suối nước nóng tự nhiên. Không chỉ có lượng phát thải thấp, điện địa nhiệt còn có thể cung cấp công suất nền – điều mà điện gió và mặt trời không làm được nếu không có hệ thống lưu trữ năng lượng.

Được biết, nếu được khai thác hợp lý, địa nhiệt có thể đóng góp tới 3–5% tổng nhu cầu điện toàn cầu vào năm 2050 – tương đương giảm phát thải hàng tỷ tấn CO₂ mỗi năm. Đó là một phần đáng kể trong hành trình dài hơi của nhân loại hướng đến một nền kinh tế carbon thấp.

Không dừng lại ở vai trò phát điện, địa nhiệt còn có thể hỗ trợ giảm phát thải trong các lĩnh vực khác như sưởi ấm đô thị, nông nghiệp công nghệ cao (nhà kính sử dụng địa nhiệt), làm mát công trình và thậm chí là cung cấp nước nóng cho spa, bệnh viện hay nhà dân. Mô hình ứng dụng địa nhiệt đa mục tiêu đã được chứng minh hiệu quả tại nhiều vùng nông thôn ở New Zealand, Nhật Bản và Thổ Nhĩ Kỳ.

Tại Việt Nam, tiềm năng địa nhiệt cũng không nhỏ. Theo các nghiên cứu của Viện Năng lượng và Tổng hội địa chất Việt Nam, nhiều khu vực ở Tây Bắc, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và duyên hải Nam Trung Bộ có các biểu hiện địa nhiệt rõ rệt như suối khoáng nóng, khí phun ngầm… Có thể kể đến những địa danh như suối khoáng Kim Bôi (Hòa Bình), Mỹ Lâm (Tuyên Quang), Bang (Quảng Bình), Bình Châu (Bà Rịa – Vũng Tàu), hoặc các điểm nóng ở Kon Tum, Lâm Đồng…

Tuy vậy, cho đến nay, địa nhiệt vẫn chưa được khai thác thương mại quy mô lớn tại Việt Nam. Một số dự án thí điểm nhỏ lẻ trước đây đều dừng lại ở giai đoạn khảo sát hoặc bị bỏ ngỏ do thiếu cơ chế tài chính, thiếu công nghệ phù hợp và đặc biệt là thiếu một chiến lược phát triển rõ ràng. Trong Quy hoạch điện VIII, địa nhiệt mới chỉ được nhắc đến như một định hướng nghiên cứu, chứ chưa được đặt vai trò cụ thể.

Nhưng bối cảnh đang thay đổi, với cam kết đạt phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, Việt Nam buộc phải mở rộng mọi nguồn năng lượng tái tạo có thể – không chỉ dừng lại ở mặt trời và gió. Địa nhiệt có thể trở thành lời giải cho các khu vực chưa có điện lưới ổn định, vùng sâu vùng xa khó tiếp cận nhiên liệu truyền thống. Đây cũng là loại năng lượng giúp đảm bảo an ninh năng lượng tại chỗ, ít phụ thuộc vào biến động giá nhiên liệu nhập khẩu.

Các chuyên gia môi trường cho rằng, Việt Nam nên bắt đầu từ các mô hình địa nhiệt quy mô nhỏ: khai thác nước nóng ở các suối khoáng để sưởi ấm, trồng cây nhà kính, hoặc cung cấp nước nóng cho bệnh viện, khu nghỉ dưỡng. Những mô hình này vừa ít tốn chi phí đầu tư, vừa dễ đo lường hiệu quả, từ đó làm cơ sở để nhân rộng. Đặc biệt, địa phương nào đã có du lịch suối khoáng thì càng thuận lợi để phát triển mô hình kết hợp địa nhiệt – sinh kế – du lịch xanh.

Về dài hạn, nếu có chính sách tín dụng xanh rõ ràng, nguồn hỗ trợ từ các tổ chức quốc tế (như GCF, WB, ADB) và cơ chế chia sẻ rủi ro kỹ thuật, địa nhiệt hoàn toàn có thể trở thành một phần trong hệ sinh thái năng lượng sạch của Việt Nam.

Năng lượng địa nhiệt không phát sáng như mặt trời, không chuyển động như cánh quạt gió – nhưng lại mang trong mình một sức mạnh âm thầm và bền vững. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng khắc nghiệt, nhân loại không thể tiếp tục phụ thuộc vào những nguồn năng lượng gây ô nhiễm và không ổn định. Địa nhiệt, nếu được nhìn nhận và đầu tư đúng mức, hoàn toàn có thể là một trong những trụ cột năng lượng xanh của tương lai.

Tại Việt Nam, địa nhiệt không thiếu — và cơ hội để khai thác nguồn năng lượng sạch này đang ngày càng rộng mở. Khi công nghệ tiến bộ, khi tư duy quy hoạch thay đổi, và khi nền kinh tế hướng đến phát triển xanh, địa nhiệt không còn là giấc mơ xa vời mà đã bước vào tầm với.

Nhiều địa phương sở hữu tiềm năng địa nhiệt dồi dào, chỉ cần được “trao cơ hội” đúng lúc sẽ có thể bứt phá, trở thành điểm sáng mới trong bản đồ năng lượng sạch quốc gia. Đặc biệt, khi chính sách ngày càng ủng hộ chuyển đổi xanh, địa nhiệt có thể góp phần định hình nên một mô hình tăng trưởng vừa hiện đại, vừa bền vững.

Trong hành trình hướng tới phát thải ròng bằng 0, mỗi nguồn năng lượng sạch đều là một viên gạch xây dựng tương lai. Và địa nhiệt – với tính ổn định, không phát thải và giá trị dài hạn – xứng đáng được xếp vào hàng ngũ những trụ cột quan trọng.

Sâu trong lòng đất, địa nhiệt không chỉ âm thầm chờ được đánh thức, mà đang dần chuyển mình thành một lựa chọn chiến lược. Nếu được đầu tư đúng lúc, đúng cách, đây sẽ là cú hích quan trọng giúp Việt Nam không chỉ đạt được mục tiêu khí hậu, mà còn vững bước trong cuộc đua năng lượng sạch toàn cầu.

Nội dung - Đồ họa: Bích Ngọc