Tái sinh giếng dầu khí bỏ hoang thành nguồn năng lượng địa nhiệt sạch

Trong bối cảnh nhu cầu về năng lượng sạch và ổn định ngày càng cao, nhiều bang tại Mỹ đang hướng đến một giải pháp bất ngờ: tận dụng các giếng dầu khí bỏ hoang để phát triển năng lượng địa nhiệt.

Hàng triệu giếng dầu khí không hoạt động hiện nằm rải rác khắp nước Mỹ, là tàn dư của các thời kỳ khai thác nhiên liệu hóa thạch trước đây. Nhiều địa điểm trong số này không có chủ sở hữu chính thức và vẫn đang gây ô nhiễm nguồn nước ngầm cũng như rò rỉ khí metan - một loại khí nhà kính mạnh mẽ. Tuy nhiên, thay vì chỉ xem đây là gánh năng môi trường, các nhà hoạch định chính sách đang tìm cách biến chúng thành tài sản.

Cơ hội từ hạ tầng cũ

Các bang do cả đảng Cộng hòa và Dân chủ lãnh đạo đều đang khám phá khả năng chuyển đổi các giếng này thành nguồn sản xuất năng lượng địa nhiệt mới. Lợi thế lớn nhất là các lỗ khoan đã sẵn có dưới lòng đất. Hơn nữa, các khu vực từng phát triển mạnh dầu khí thường sở hữu lượng dữ liệu địa chất khổng lồ mà các công ty địa nhiệt cần để xây dựng hệ thống không phát thải carbon.

Tại Oklahoma, Thượng viện đang xem xét một dự luật cho phép các công ty mua lại các giếng dầu khí bị bỏ rơi và tái sử dụng chúng cho năng lượng địa nhiệt hoặc lưu trữ năng lượng ngầm. Oklahoma đã xác định hơn 20.000 giếng như vậy, và các cơ quan quản lý ước tính rằng việc bịt kín tất cả chúng sẽ tốn 235 năm và hàng trăm triệu USD.

Dave Tragethon, giám đốc truyền thông của tổ chức phi lợi nhuận Well Done Foundation, nhận định: "Dự luật này thừa nhận rằng các giếng dầu là một khoản nợ phải trả, và có thể có cách biến chúng thành nguồn tạo doanh thu và mang lại giá trị. Nếu có giá trị, mọi người sẽ sẵn sàng giải quyết chúng hơn và có nhiều cơ hội huy động vốn hơn."

Thách thức kỹ thuật và công nghệ

Mặc dù đầy hứa hẹn, việc chuyển đổi giếng dầu khí sang địa nhiệt vẫn là một khái niệm mới và chưa được kiểm chứng rộng rãi. Hệ thống địa nhiệt hoạt động bằng cách lưu thông chất lỏng dưới lòng đất để thu giữ nhiệt tự nhiên, sau đó dùng để chạy tuabin phát điện hoặc sưởi ấm trực tiếp.

Một trong những thách thức lớn nhất là nhiệt độ. Các giếng dầu khí thường chỉ đạt nhiệt độ thấp đến trung bình, trong khi các dự án địa nhiệt hiệu quả, đặc biệt là để phát điện, đòi hỏi nhiệt độ cao hơn nhiều. Ngoài ra, giếng dầu khí thường sản xuất lượng chất lỏng và khí thấp hơn so với nhu cầu của tuabin địa nhiệt.

Emily Pope, một nhà địa chất và thành viên cấp cao tại Trung tâm Giải pháp Khí hậu và Năng lượng, cho biết: "Việc chuyển đổi giếng dầu khí mang lại cơ hội khổng lồ, nhưng về mặt công nghệ, nó vẫn còn khá xa vời so với thực tế. Có một số rào cản vẫn còn rất lớn, nhưng đáng để thực hiện một số nghiên cứu và phát triển (R&D) để thúc đẩy nó."

Tiềm năng cho startup và nghiên cứu

Dù khó khăn, các nhà khoa học và startup đang nỗ lực hiện thực hóa ý tưởng này. Ngành công nghiệp dầu khí với đội ngũ kỹ sư khoan và nhà địa vật lý giàu kinh nghiệm đang đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhân lực và công nghệ cho các startup địa nhiệt mới nổi.

Tại Đại học Oklahoma, các nhà nghiên cứu đã được cấp ngân sách 1,7 triệu USD để đánh giá việc chuyển đổi bốn giếng dầu khí cũ thành nguồn nhiệt địa nhiệt, cung cấp nhiệt cho các trường học và nhà ở gần đó. Saeed Salehi, cựu giám đốc dự án, nhận định rằng việc tái sử dụng giếng có nhiều lợi thế rõ ràng: các công ty địa nhiệt có thể tránh được chi phí khoan khổng lồ, trong khi các công ty dầu khí có thể trao "cuộc đời thứ hai" cho tài sản của mình thay vì chi tiền để bịt kín chúng.

Tại Pennsylvania, nhóm nghiên cứu của Đại học Penn State cũng đang tìm kiếm nguồn tài trợ để cung cấp nhiệt địa nhiệt cho khuôn viên trường từ các giếng cũ, đồng thời nghiên cứu khả năng sử dụng chúng làm "pin lưới" bằng cách nén khí và lưu trữ dưới lòng đất.

Quy trình cấp phép cũng đang được đơn giản hóa tại các bang như Oklahoma và Alabama để đẩy nhanh tiến độ. Dù cần thêm thời gian để thu thập dữ liệu và hoàn thiện công nghệ, xu hướng tái sinh các giếng dầu khí bỏ hoang đang mở ra một hướng đi mới đầy tiềm năng cho ngành công nghiệp năng lượng sạch.