Năng lượng vô tận từ lòng đất: Liệu gyrotron có phải là chìa khóa?

Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã tìm kiếm một nguồn năng lượng sạch, vô tận – một nguồn năng lượng có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch và duy trì sự sống của nhân loại qua nhiều thế hệ. Giờ đây, các nhà nghiên cứu tin rằng họ có thể đã tìm ra bí mật của năng lượng vô tận ẩn ngay bên dưới chân chúng ta.

Nhiệt độ khổng lồ từ lõi Trái đất

Lõi Trái đất có nhiệt độ nóng bỏng 5.500 độ C, thậm chí còn nóng hơn cả bề mặt Mặt trời. Nhiệt lượng này, được tạo ra bởi sự phân rã phóng xạ và năng lượng còn sót lại từ quá trình hình thành Trái đất, thoát ra từ từ qua các lớp của hành tinh.

Nếu chúng ta có thể khai thác một phần nhỏ năng lượng địa nhiệt này, nó có thể cung cấp năng lượng cho thế giới trong hơn 20 triệu năm – mà không có khí thải, ô nhiễm hoặc thiếu hụt tài nguyên. Tất nhiên, khái niệm năng lượng vô tận không phải là mới, nhưng việc khai thác nó là vô cùng khó khăn.

Thách thức của việc khoan sâu

Các phương pháp khoan tiêu chuẩn không thể xử lý nhiệt độ khắc nghiệt và đá cứng được tìm thấy sâu dưới lòng đất. Ngay cả Kola Superdeep Borehole, nỗ lực nổi tiếng của Nga nhằm tiếp cận lớp phủ Trái đất, cũng đã thất bại sau 20 năm khoan vì nhiệt độ quá cao khiến máy móc bị hỏng.

Gyrotron: Tia năng lượng “bốc hơi” đá

Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Trung tâm Khoa học Plasma và Năng lượng nhiệt hạch của MIT đã phát triển một giải pháp có thể biến việc khoan địa nhiệt sâu thành hiện thực. Bước đột phá của họ liên quan đến việc sử dụng gyrotron, chùm tia năng lượng sóng milimet mạnh mẽ ban đầu được thiết kế để làm nóng plasma trong các lò phản ứng nhiệt hạch. Những chùm tia này có thể giúp chúng ta mở khóa bí mật của năng lượng vô tận.

Gyrotron tạo ra sóng điện từ đủ mạnh để làm bốc hơi đá. Như vậy, điều này sẽ cho phép mũi khoan xuyên sâu hơn bao giờ hết. Không giống như các phương pháp truyền thống, cách tiếp cận chạy bằng năng lượng nhiệt hạch này sẽ có thể làm tan chảy loại đá cứng nhất mà không làm mòn mũi khoan – một vấn đề mà các thiết kế mũi khoan hiện tại gặp phải.

Quaise Energy: Thử nghiệm thành công

Công ty Quaise Energy, một công ty con của MIT, đã thử nghiệm kỹ thuật này. Trong các thử nghiệm thực địa, hệ thống khoan dựa trên gyrotron của họ đã khoan thành công xuyên qua đá cứng, đây là bằng chứng quan trọng về khái niệm. Bước tiếp theo yêu cầu khoan các lỗ thử nghiệm sâu tới 20 km, nơi nhiệt độ dưới lòng đất đạt 500 độ C.

Những nhiệt độ này là hoàn hảo để sản xuất năng lượng địa nhiệt trên quy mô lớn, điều này có thể giúp chúng ta mở khóa bí mật của năng lượng vô tận. Nếu thành công, công nghệ này có thể thay thế các nhà máy than và khí đốt bằng cách sử dụng các tuabin hiện có để tạo ra năng lượng địa nhiệt sạch, không bị gián đoạn.

Ưu điểm của năng lượng địa nhiệt

Không giống như năng lượng mặt trời và gió, năng lượng địa nhiệt không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Nó có sẵn 24 giờ một ngày, ở bất kỳ đâu trên Trái đất. Nếu chúng ta có thể khai thác nó, cuối cùng chúng ta có thể cung cấp cho thế giới một giải pháp năng lượng không carbon, lâu dài.

Bước đột phá này, cùng với những tiến bộ trong năng lượng nhiệt hạch, có thể là chìa khóa để mở ra thế hệ sản xuất năng lượng tiếp theo cho nhân loại.