Mỹ: Biến giếng dầu cũ thành kho lưu trữ năng lượng xanh

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Penn State (Mỹ), đưa ra một giải pháp đột phá: Biến các giếng dầu và khí đã cạn thành hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo. Cách làm này không chỉ giúp giảm chi phí lưu trữ mà còn góp phần giải quyết vấn đề môi trường liên quan đến các giếng dầu bỏ hoang.

Hình minh họa về giếng dầu. (Nguồn: Ghulam Hussain/iStock)

Thách thức của năng lượng tái tạo

Thế giới đang chuyển dịch mạnh mẽ sang năng lượng sạch, với điện gió và điện mặt trời ngày càng đóng vai trò quan trọng trong lưới điện. Tuy nhiên, hai nguồn năng lượng này có nhược điểm lớn là không ổn định, gió có thể ngừng thổi, mặt trời có thể lặn, dẫn đến tình trạng gián đoạn cung cấp điện. Vì vậy, việc lưu trữ lượng điện dư thừa để sử dụng khi cần thiết trở thành một bài toán quan trọng.

Hiện nay, có nhiều phương pháp lưu trữ năng lượng đang được nghiên cứu và triển khai, từ pin nước, pin cát đến pin khí nén. Trong đó, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng khí nén (CAES - Compressed Air Energy Storage) là một giải pháp tiềm năng nhưng vẫn chưa thực sự khả thi về mặt kinh tế.

Để năng lượng tái tạo trở thành nguồn cung cấp điện cho toàn thế giới, việc phát triển các giải pháp lưu trữ năng lượng là yếu tố then chốt. (Ảnh minh họa)

Tận dụng giếng dầu cũ để lưu trữ năng lượng

Hệ thống CAES hoạt động bằng cách nén khí để lưu trữ năng lượng khi nhu cầu điện thấp, sau đó giải phóng khí nén để vận hành tua-bin phát điện khi nhu cầu tăng cao. Dù nguyên lý này đã được chứng minh, chi phí đầu tư cao vẫn là rào cản lớn.

Để khắc phục hạn chế này, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Arash Dahi Taleghani tại Penn State dẫn đầu đã đề xuất một phiên bản CAES cải tiến, tận dụng địa nhiệt từ lòng đất bên trong các giếng dầu cũ.

Các lớp đá nóng sâu trong lòng giếng sẽ hỗ trợ quá trình nén khí, giúp gia tăng áp suất và nâng cao hiệu suất lưu trữ. Khi cần phát điện, khí nén được giải phóng từ giếng sẽ quay tua-bin, tạo ra nguồn điện ổn định cho lưới điện. Nhờ sự hỗ trợ của địa nhiệt, hiệu suất hệ thống tăng thêm 9,5%, theo nhóm nghiên cứu.

Việc tái sử dụng giếng dầu cũ không chỉ giúp cải thiện khả năng lưu trữ năng lượng tái tạo mà còn góp phần giải quyết bài toán môi trường. Hiện tại, nước Mỹ có khoảng 3,9 triệu giếng dầu và khí đã cạn, trong đó nhiều giếng bị bỏ hoang gây rò rỉ khí methane ra môi trường, gây ô nhiễm không khí và nguồn nước ngầm.

Tận dụng những giếng dầu này làm nơi lưu trữ năng lượng có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm và tạo ra công ăn việc làm mới trong khu vực. Theo các chuyên gia, để đảm bảo an toàn, trước tiên các giếng cần được niêm phong đúng cách. Khi đưa vào vận hành, giếng dầu cũ này không chỉ trở thành cơ sở hạ tầng lưu trữ năng lượng hiệu quả mà còn giúp hồi sinh ngành công nghiệp dầu khí từng tạo ra hàng nghìn việc làm.

Với tiềm năng rộng lớn, giải pháp này có thể mở ra một hướng đi mới cho việc lưu trữ năng lượng sạch, thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang năng lượng tái tạo một cách bền vững hơn.

THANH TRÀ (Nguồn: interestingengineering)