Giữa những khu dân cư hẻo lánh ở vùng Viễn Đông, Nga đang vận hành những nhà máy điện đặc biệt. Chúng không sử dụng than, khí đốt hay năng lượng hạt nhân mà khai thác trực tiếp nhiệt lượng từ lòng đất để phát điện. Đây là các nhà máy điện địa nhiệt, công nghệ đã được Liên Xô nghiên cứu và ứng dụng từ gần 60 năm trước.
Sau Cách mạng năm 1917, điện khí hóa trở thành một trong những mục tiêu lớn của Liên Xô. Bên cạnh thủy điện và điện gió, các nhà khoa học bắt đầu tìm kiếm những nguồn năng lượng mới phục vụ quá trình công nghiệp hóa. Tại bán đảo Kamchatka và quần đảo Kuril ở vùng Viễn Đông, nơi tập trung dày đặc núi lửa, mạch nước nóng, họ đã tìm thấy một nguồn năng lượng đầy tiềm năng.
Trước đó, nguồn nước nóng chủ yếu được người dân sử dụng để sưởi ấm. Đến thế kỷ XX, các nhà khoa học mới phát triển công nghệ biến hơi nước địa nhiệt thành điện năng phục vụ sản xuất.
Nhà máy điện địa nhiệt gần Paratunka, năm 1968.
Nhà máy điện địa nhiệt đầu tiên trên thế giới được xây dựng tại vùng Tuscany (Italy) năm 1904. Sau Thế chiến II, Liên Xô bắt đầu nghiên cứu công nghệ này tại Kamchatka.
Năm 1966, nhà máy điện địa nhiệt Pauzhetskaya được đưa vào vận hành tại khu dân cư Pauzhetka, gần các mạch nước nóng Ozernovsky. Đây là nhà máy địa nhiệt đầu tiên của Liên Xô và vẫn hoạt động đến nay.
Hiện nhà máy có công suất 12 MW, cung cấp điện và nhiệt cho toàn bộ thị trấn Ozernovsky với khoảng 2.000 dân cùng các nhà máy chế biến thủy sản trong khu vực. Ngoài ra, nguồn nước nóng còn được dùng để sưởi nhà kính trồng rau, giải pháp đặc biệt hữu ích khi ngay cả mùa hè nhiệt độ tại đây cũng chỉ khoảng 10 độ C.
Một năm sau, Liên Xô tiếp tục đưa vào hoạt động nhà máy điện địa nhiệt chu trình nhị phân đầu tiên trên thế giới tại Paratunka, cách thủ phủ Petropavlovsk-Kamchatsky khoảng 70 km.
Khác với công nghệ truyền thống, hệ thống này không sử dụng trực tiếp hơi nước từ lòng đất để quay tua-bin. Thay vào đó, nước địa nhiệt làm bốc hơi một chất lỏng có nhiệt độ sôi thấp, thường là freon, rồi dùng hơi của chất lỏng này để phát điện. Nhờ đó, ngay cả những nguồn nước nóng có nhiệt độ không quá cao cũng có thể được khai thác hiệu quả.
Theo các nhà khoa học, đây là hướng phát triển phù hợp hơn trong tương lai vì nguồn nước địa nhiệt nhiệt độ trung bình phổ biến hơn nhiều so với các mạch nước siêu nóng.
Nhà máy Verkhne-Mutnovskaya.
Hiện Nga có 4 nhà máy điện địa nhiệt đang vận hành, gồm 3 nhà máy tại Kamchatka và 1 nhà máy trên đảo Kunashir thuộc quần đảo Kuril.
Hai nhà máy Verkhne-Mutnovskaya và Mutnovskaya được đưa vào hoạt động cuối những năm 1990 dưới chân núi lửa Mutnovsky để thay thế nhà máy Paratunka. Chúng kết nối với hệ thống điện thống nhất của Kamchatka cùng các nhà máy nhiệt điện và thủy điện trong khu vực. Toàn bộ công trình được thiết kế để chịu được động đất lên tới cấp 9.
Bên trong nhà máy Mutnovskaya.
Trong khi đó, nhà máy Mendeleyevskaya trên đảo Kunashir đi vào hoạt động năm 2002 với công suất 7,4 MW, cung cấp điện và sưởi ấm cho khoảng 7.000 cư dân cùng các doanh nghiệp chế biến thủy sản tại thị trấn Yuzhno-Kurilsk.
Một số khu dân cư khác như Esso, Termalny và Paratunka hiện được sưởi hoàn toàn bằng nước địa nhiệt và đã trở thành những điểm du lịch nghỉ dưỡng nổi tiếng.
Theo các chuyên gia, năng lượng địa nhiệt là nguồn tài nguyên tái tạo gần như vô tận, tiêu thụ rất ít nước và hầu như không phát thải ra khí quyển. Tuy nhiên, nhược điểm lớn là hiệu suất phát điện chỉ khoảng 10%, thấp hơn nhiều so với khoảng 40% của nhà máy nhiệt điện và trên 90% của thủy điện.
Điện địa nhiệt hiện chỉ đóng góp dưới 1% tổng sản lượng điện của Nga. Dù vậy, tại Kamchatka, đây là nguồn năng lượng gần như không thể thay thế. Do khu vực biệt lập, việc vận chuyển nhiên liệu hóa thạch rất tốn kém, khiến chi phí phát điện từ địa nhiệt chỉ bằng khoảng một nửa đến một phần ba so với các nhà máy nhiệt điện địa phương.
Ngoài Kamchatka và quần đảo Kuril, khu vực Bắc Kavkaz hiện cũng được đánh giá có nhiều tiềm năng phát triển điện địa nhiệt. Một số địa phương đã sử dụng nước nóng tự nhiên để sưởi ấm và Nga đang xem xét xây dựng thêm các nhà máy điện địa nhiệt tại đây.
Tổng hợp
