Mỹ sẽ dùng công nghệ sóng milimét khoan sâu tới 19km vào lòng đất, khai thác 'năng lượng sạch' vô tận

Những điểm chính:

• Công ty Quaise Energy (Mỹ) có kế hoạch khoan giếng sâu 19km, sâu hơn giếng Kola (Liên Xô) 7km.
• Mục tiêu chính là khai thác nước siêu tới hạn (nhiệt độ trên 374°C, áp suất 22,1 MPa), có năng lượng gấp 10 lần nước địa nhiệt thông thường.
• Sử dụng công nghệ khoan bằng sóng milimet năng lượng cao, thay vì mũi khoan truyền thống.
• Công nghệ này có thể khoan xuyên 20km đá chỉ trong 20 ngày, nhanh hơn nhiều so với phương pháp truyền thống.
• Dự án không chỉ khai thác năng lượng mà còn mở ra cơ hội nghiên cứu khoa học về cấu trúc bên trong Trái Đất.

Con người luôn khao khát khám phá những bí ẩn ẩn sâu dưới lòng đất. Trong cuộc đua chinh phục những tầng sâu nhất của Trái Đất, Mỹ đang chuẩn bị thực hiện một dự án đầy tham vọng: khoan một giếng sâu tới 19km, vượt xa kỷ lục hiện tại của giếng khoan siêu sâu Kola (Liên Xô) và mở ra tiềm năng khai thác một nguồn năng lượng sạch và vô tận - năng lượng địa nhiệt.





Giếng khoan Kola: Kỷ lục đã tồn tại hơn nửa thế kỷ

Trong hơn 50 năm qua, giếng khoan siêu sâu Kola (do Liên Xô thực hiện) vẫn giữ kỷ lục là giếng khoan sâu nhất thế giới do con người tạo ra, đạt độ sâu 12.226 mét. Dự án này, bắt đầu từ năm 1970, nằm trong chương trình "Earth Telescope Project" (tạm dịch: "Kính viễn vọng Trái Đất"), với mục tiêu thám hiểm sâu vào thạch quyển và tìm hiểu về cấu trúc bên trong của Trái Đất.

Quá trình khoan giếng Kola kéo dài 24 năm, với sự tham gia của hơn 5.000 nhà khoa học và kỹ sư. Đến năm 1994, giếng đạt độ sâu kỷ lục, nhưng việc khoan tiếp trở nên bất khả thi do nhiệt độ quá cao (lên tới 180°C) và áp suất khổng lồ.

Dù vậy, giếng Kola đã mang lại nhiều khám phá khoa học quan trọng, như phát hiện hóa thạch vi sinh vật cổ đại 2 tỷ năm tuổi ở độ sâu 7km.





Tham vọng của Quaise Energy: Phá kỷ lục, khai thác năng lượng địa nhiệt

Đầu năm 2024, công ty năng lượng Mỹ Quaise Energy Inc. đã công bố một dự án khoan siêu sâu đầy tham vọng, với mục tiêu khoan xuống độ sâu 19km, vượt xa kỷ lục của giếng Kola, và tiến sát đến ranh giới giữa lớp vỏ và lớp phủ của Trái Đất.

Dự án này không chỉ nhằm mục đích nghiên cứu khoa học, mà còn hướng tới việc khai thác năng lượng địa nhiệt - một nguồn năng lượng sạch, tái tạo và có tiềm năng rất lớn.

Ở độ sâu 19km, nhiệt độ có thể vượt quá 500°C. Các nhà khoa học hy vọng sẽ khai thác được nước siêu tới hạn ở độ sâu này. Nước siêu tới hạn là trạng thái nước khi vượt qua nhiệt độ 374°C và áp suất 22,1 MPa. Ở trạng thái này, nước có những đặc tính đặc biệt:

• Mật độ cao như chất lỏng.
• Khả năng khuếch tán mạnh như khí.
• Chứa năng lượng lớn gấp 10 lần nước địa nhiệt thông thường.

Khi được khai thác, nước siêu tới hạn có thể trực tiếp làm quay các tuabin phát điện mà không cần qua các bước trao đổi nhiệt phức tạp, giúp nâng cao hiệu suất của các nhà máy điện địa nhiệt lên tới 40% (so với khoảng 20% của năng lượng mặt trời và điện gió).





Công nghệ khoan đột phá: Sóng milimet thay thế mũi khoan

Để đạt được độ sâu 19km, Quaise Energy sẽ không sử dụng phương pháp khoan truyền thống (dùng mũi khoan cơ học). Thay vào đó, công ty sẽ áp dụng một công nghệ khoan hoàn toàn mới, dựa trên sóng milimet năng lượng cao.
Hệ thống này hoạt động tương tự như vũ khí laser:

1. Một chùm sóng milimet với mật độ công suất lên tới 200 kW/cm² được tập trung vào bề mặt đá.
2. Sóng milimet làm nóng đá lên tới 2.800°C, khiến đá ngay lập tức chuyển thành plasma và bốc hơi.
3. Một ống dẫn sóng đặc biệt (đường kính 7cm) được sử dụng để dẫn chùm sóng milimet.

Phương pháp khoan không tiếp xúc này có tốc độ vượt trội so với phương pháp khoan truyền thống. Về mặt lý thuyết, nó có thể xuyên qua 20km đá chỉ trong 20 ngày.
Để hiện thực hóa công nghệ này, Quaise Energy đã vượt qua ba thách thức lớn:

• Phát triển máy phát sóng milimet công suất megawatt, dựa trên công nghệ gyrotron, với hiệu suất chuyển đổi năng lượng lên tới 70%.
• Thiết kế hệ thống tự làm sạch ống dẫn sóng bằng cách sử dụng dòng khí argon siêu âm để thổi bay các mảnh đá nóng chảy.
• Phát triển hệ thống điều chỉnh chùm tia thông minh, có khả năng phân tích địa chất theo thời gian thực và điều chỉnh thông số khoan để đạt hiệu suất tối ưu.

Ý nghĩa khoa học và tiềm năng ứng dụng

Việc khoan giếng 19km không chỉ là một bước tiến trong lĩnh vực năng lượng, mà còn mở ra cơ hội chưa từng có trong nghiên cứu khoa học về Trái Đất.
Khi đạt đến độ sâu này, các nhà khoa học có thể:

• Quan sát trực tiếp chuyển động đối lưu của lớp phủ (lần đầu tiên).
• Giải mã cách thức năng lượng bên trong Trái Đất di chuyển và ảnh hưởng đến hoạt động kiến tạo mảng.
• Cải thiện khả năng dự báo động đất, núi lửa và các hiện tượng địa chất khác.

Nếu thành công, dự án này có thể thay đổi hoàn toàn bản đồ năng lượng thế giới. Theo mô phỏng của MIT, nếu chi phí khai thác điện địa nhiệt giảm xuống mức 50 USD/MWh, nó sẽ trở thành lựa chọn kinh tế khả thi để thay thế nhiên liệu hóa thạch. Khi đó, các nhà máy nhiệt điện than có thể trở thành dự phòng, điện gió và điện mặt trời sẽ chuyển sang sản xuất hydro, và hệ thống kết hợp giữa địa nhiệt và hydro có thể trở thành giải pháp năng lượng chủ đạo trong kỷ nguyên trung hòa carbon.

Dự án khoan giếng sâu 19km của Quaise Energy là một dự án đầy tham vọng, với tiềm năng thay đổi cả ngành năng lượng và khoa học Trái Đất. Nếu thành công, nó không chỉ phá vỡ kỷ lục của giếng sâu Kola, mà còn mở ra một kỷ nguyên mới trong việc khai thác năng lượng sạch và bền vững từ lòng đất, đồng thời giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hành tinh mà mình đang sống.

Sau khi khoét xong, dưới lòng đất vọng lên âm thanh kỳ lạ: "Đồng bào đã thấy tởn chưa?!"

Tao nghĩ dưới đó chắc chắn đã tiến lên CNXH.

blackdragoon184:

Sau khi khoét xong, dưới lòng đất vọng lên âm thanh kỳ lạ: "Đồng bào đã thấy tởn chưa?!"

Bấm để mở rộng...

cái địt con mẹ 🙏 🙏 🙏