Phát minh mới của Mỹ làm rung chuyển ngành năng lượng: tạo ra điện từ núi lửa ở độ sâu gần 1.500m dưới biển, không cần phụ thuộc vào thời tiết

Endurance Energy, công ty khởi nghiệp năng lượng có trụ sở tại Seattle (Mỹ), cho biết đã vận hành thành công hệ thống phát điện địa nhiệt dưới đáy biển, tạo ra công suất thực 2 kW trong 8,7 giây từ nguồn nhiệt của núi lửa ngầm Axial Seamount.

Thử nghiệm hoàn thành ngày 27/9/2026, cách bờ biển Oregon khoảng 480 km, dưới Thái Bình Dương. Hệ thống mang tên Adélie tích hợp toàn bộ quy trình từ khoan giếng, lắp đặt thiết bị, chuyển đổi nhiệt năng thành điện đến điều khiển vận hành từ xa. Theo Endurance Energy, lượng điện tạo ra vượt mức năng lượng cần thiết để hệ thống hoạt động. 

Để thực hiện dự án, nhóm kỹ sư sử dụng thiết bị khoan robot tại khu vực miệng núi lửa Axial Seamount, nằm ở độ sâu khoảng 1.500 m dưới mặt biển. Hệ thống khai thác nguồn nước nóng tự nhiên hình thành khi nước biển đi vào các khe nứt dưới đáy đại dương, được nung nóng bởi đá và hoạt động địa chất.

Thiết bị khoan tạo ra hai lỗ gần nhau để tiếp cận nguồn chất lỏng thủy nhiệt. Nhóm kỹ thuật sau đó lắp ống thép, trám xi măng gia cố giếng và lắp van kiểm soát dòng chất lỏng nóng. Giếng hoàn thiện kéo dài khoảng 16 m bên dưới đáy biển, với nhiệt độ nước nóng lên tới 260 độ C.

Sau khi hoàn tất khoan, công ty đưa nhà máy điện nặng khoảng 3 tấn từ tàu xuống đáy biển, kết nối với một miệng phun thủy nhiệt tự nhiên. Dòng chất lỏng tại đây có nhiệt độ khoảng 281 độ C, cung cấp nguồn nhiệt cho hệ thống chuyển đổi năng lượng.

Trong thử nghiệm, tuabin quay với tốc độ khoảng 26.000 vòng/phút, tương đương hơn 430 vòng/giây, tạo ra công suất điện thực 2 kW trong 8,7 giây.

Andrew Redd, nhà sáng lập kiêm CEO Endurance Energy, cho biết mục tiêu quan trọng của thử nghiệm là xác định liệu hệ thống có thể tạo ra lượng điện lớn hơn mức năng lượng tiêu thụ hay không. Theo ông, kết quả đã đáp ứng yêu cầu này, đồng thời giúp công ty xác định những điểm cần cải thiện trước khi phát triển phiên bản tiếp theo.

Bên cạnh khả năng phát điện, Endurance Energy cũng thử nghiệm thành công việc điều khiển hệ thống từ xa. Các kỹ sư tại Seattle có thể khởi động, dừng thiết bị, theo dõi nhiệt độ, áp suất và thu thập dữ liệu mà không cần trực tiếp tiếp cận nhà máy dưới nước.

Lệnh điều khiển và dữ liệu được truyền qua Regional Cabled Array, mạng lưới cáp quang dưới biển do Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ hỗ trợ. Theo công ty, toàn bộ quá trình từ khoan giếng, lắp đặt đến thử nghiệm phát điện và điều khiển từ xa được thực hiện trong gần 3 tuần.

Dù đạt kết quả ban đầu, hệ thống Adélie vẫn đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật, gồm tình trạng ngừng hoạt động do pin quá tải, tích tụ khoáng chất và các vấn đề truyền nhiệt. Công nghệ cần được cải thiện để chứng minh khả năng vận hành ổn định, liên tục và đạt hiệu quả kinh tế.

Nếu được thương mại hóa, địa nhiệt dưới đáy biển có thể bổ sung nguồn điện sạch có khả năng phát liên tục, không phụ thuộc trực tiếp vào nắng hay gió. Nguồn năng lượng này có tiềm năng phục vụ các khu vực ven biển, cơ sở công nghiệp và trung tâm dữ liệu có nhu cầu điện lớn. Tuy nhiên, khả năng triển khai trên quy mô thương mại vẫn phụ thuộc vào độ bền thiết bị, chi phí lắp đặt và hiệu suất chuyển đổi năng lượng.