Nhà máy điện chu kỳ nhị phân sử dụng nước nóng dưới lịng đất có nhiệt độ trung bình từ 107 – 1820C. Nước nóng được dẫn qua hệ thống trao đổi nhiệt, làm bay hơi chất lỏng thứ cấp có nhiệt độ sơi thấp hơn nước rất nhiều (ví dụ: isobutane hoặc isopentane). Hơi của chất lỏng thứ cấp dùng để chạy máy phát điện. Hệ thống nhị phân là một chu trình tương đối kín nên hầu như khơng có khí thải nhà kính. Các chun gia địa nhiệt dự đoán đây sẽ là giải pháp kỹ thuật chủ đạo cho việc sản xuất điện địa nhiệt trong tương lai.
111
Nguồn địa nhiệt cung cấp năng lượng ổn định và gây ít tổn hại đến mơi trường hơn so với sử dụng nhiên liệu hóa thạch hay hạt nhân. Những tác động đến mơi trường của việc sử dụng năng lượng địa nhiệt không đáng kể và dễ dàng khắc phục nếu lập kế hoạch tốt.
Chất lỏng địa nhiệt có thể chứa khí và kim loại nặng, nhưng đa số hệ thống khai thác năng lượng địa nhiệt con người đang sử dụng sẽ đưa chúng trở lại dưới mặt đất. Các hoạt động khai thác cũng được bố trí để tránh pha trộn chất lỏng địa nhiệt với nước ngầm, đồng thời loại bỏ những tác động có hại đến cảnh quan tự nhiên ở gần đó, chẳng hạn như suối nước nóng. Một số nhà máy địa nhiệt tạo ra lượng nhỏ khí CO2, nhưng hệ thống nhị phân hồn tồn khơng phát thải khí nhà kính. Một phương pháp gây nhiều tranh cãi đang được thử nghiệm để thu năng lượng địa nhiệt giống như kỹ thuật “fracking” giúp khai thác dầu mỏ và khí đốt. Nước được bơm xuống giếng địa nhiệt, tạo ra đủ áp lực phá vỡ đá, giải phóng nhiệt để sản xuất nước nóng, hơi nước làm quay tuabin của máy phát điện.
Các nhà khoa học cũng xem xét hiệu ứng đảo nhiệt đô thị như một nguồn năng lượng địa nhiệt. Khu vực đơ thị có nhiệt độ ấm hơn khu vực nông thôn cả ở trên và dưới mặt đất, do ảnh hưởng của nhà cao tầng, tầng hầm, hệ thống dẫn nước và nước thải. Máy bơm địa nhiệt tại khu vực đơ thị có thể cung cấp nhiệt cho các tồ nhà trong mùa đơng và làm mát chúng trong mùa hè.
112
Câu hỏi chương 4
1. Trình bày nguyên lý hoạt động nhà máy địa nhiệt. 2. Ưu và nhược điểm của năng lượng địa nhiệt.
3. Tiềm năng của nguồn năng lượng địa nhiệt ở Việt Nam. 4. Để khai thác năng lượng địa nhiệt cần có những yêu cầu nào?
113
CHƯƠNG 5: NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI Giới thiệu: Chương này trình bày các nội dung về năng lượng sinh khối: Giới thiệu: Chương này trình bày các nội dung về năng lượng sinh khối:
• Khái niệm năng lượng sinh khối; • Cấu tạo năng lượng sinh khối;
• Các ứng dụng và khai thác năng lượng sinh khối. - Về kiến thức:
+ Mô tả khái quát về sự hình thành năng lượng sinh khối. + Trình bày được cấu tạo của máy phát điện sinh khối. - Về kỹ năng:
+ Lựa chọn công suất phù hợp với phụ tải.
+ Phân tích quy trình khai thác năng lượng sinh khối.
- Về thái độ: Có tinh thần học tập, rèn luyện nâng cao kiến thức/kỹ năng, tự tìm tịi nghiên cứu tài liệu một cách sáng tạo và tích cực.
5.1. Khái niệm
Khái niệm năng lượng sinh khối: Sinh khối (biomass) có thể được sử dụng như
một nguồn năng lượng bằng cách đốt trực tiếp hoặc sau quá trình biến đổi từ trạng thái tự nhiên ban đầu sang dạng nhiên liệu có chất lượng cao hơn như nhiên liệu rắn (than củi), nhiên liệu lỏng (biodiesel) hoặc nhiên liệu khí (mêtan). Thơng thường có hai cách biến đổi nhằm cung cấp nhiên liệu sinh khối: biến đổi nhiệt-hóa học và biến đổi sinh hóa hoặc sinh học. Các cơng nghệ biến đổi nhiệt-hóa là q trình sử dụng nhiệt độ cao để biến đổi sinh khối thành các sản phẩm trung gian. Các công nghệ này bao gồm khí hóa và nhiệt phân. Nhiên liệu sinh khối là nhiên liệu tạo ra từ quá trình biến đổi sinh học trong đó các vi khuẩn hoặc các tác nhân sinh hóa của chúng được sử dụng để biến đổi sinh khối thành các sản phẩm nhiên liệu trung gian. Các quá trình này bao gồm sản xuất khí sinh học (biogas).
Khái niệm khí sinh học (KSH): Biogas hay còn gọi là khí sinh học (KSH), là một hỗn hợp khí được sản sinh ra từ sự phân huỷ những chất hữu cơ dưới tác động của vi khuẩn trong mơi trường yếm khí. Trong đó thành phần chủ yếu là khí mêtan (CH4). Khí đốt thiên nhiên cũng có chất như KSH. Khí này được hình thành qua nhiều thời kỳ địa chất nên có hàm lượng mê tan rất cao, thường trên 90%. Khí sinh học được sử dụng để: nấu nướng, thắp sáng, sưởi ấm, phát điện...
114
Nhiên liệu sinh học: Là một dạng năng lượng tái tạo, được hình thành từ các hợp
chất hữu cơ có nguồn gốc từ thực vật, động vật (sinh vật) như: tinh bột ngũ cốc (gạo, mì, ngơ, khoai, sắn…), dầu mỡ động thực vật, phế thải nông nghiệp (rơm, rạ, phân), phế thải cơng nghiệp (mùn cưa, vỏ bào…). Nó được tơn vinh là nhiên liệu xanh, bởi những tính chất ưu việt: thân thiện với môi trường và là nguồn nhiên liệu vô tận. Điều này khác với nhiên liệu truyền thống (dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá) vốn có hạn, khi sử dụng phát thải ra khí dioxyt cacbon (CO2) gây hiệu ứng nhà kính, làm trái đất nóng lên, biến đổi khí hậu.