Năng lượng sạch được tìm thấy trong các mỏ than cũ
Bài viết của Richard Dal Monte, Đại học Victoria
Nền tảng công nghiệp của Cumberland rất vững chắc. Các nhà nghiên cứu của ACET đang tìm hiểu cách những mỏ than hiện đã bị bỏ hoang bên dưới ngôi làng này có thể tạo ra năng lượng địa nhiệt để sưởi ấm và làm mát các tòa nhà. Nguồn: Bảo tàng và Lưu trữ Cumberland
Cumberland, B.C. được xây dựng dựa trên ngành khai thác than - cả nghĩa đen lẫn nghĩa bóng. Hàng ngàn công nhân đã được tuyển dụng và hàng triệu tấn than đã được xuất khẩu trong hơn 80 năm trước khi các mỏ bị đóng cửa, để lại những hố sâu dưới lòng đất và khoảng trống ngày càng lớn trong nền kinh tế của ngôi làng.
Giờ đây, nhờ sự hợp tác với sáng kiến Tăng tốc Chuyển đổi Năng lượng Cộng đồng (ACET) do Đại học Victoria dẫn đầu, Cumberland đang lên kế hoạch cho một tương lai được xây dựng dựa trên năng lượng sạch đến từ mê cung các hầm mỏ bỏ hoang và đường hầm khai thác nằm sâu bên dưới các con phố.
Thông qua dự án Năng lượng Quận Cumberland, ACET đang tìm hiểu cách sử dụng nước bị mắc kẹt trong những đường hầm đó để sản xuất năng lượng địa nhiệt giúp sưởi ấm và làm mát các tòa nhà.
Thị trưởng Cumberland, Vickey Brown, coi dự án này là một bước tiến tới việc tái định hình Cumberland - vốn đã là điểm đến hấp dẫn đối với những người yêu thiên nhiên và những người đi xe đạp leo núi - thành một điểm đến phiêu lưu ngoài trời xanh, sạch. Dự án cũng thể hiện một sự thay đổi tiềm năng trong cách nhìn nhận của người dân địa phương lâu năm, người mới đến và du khách về ngôi làng.
"Đây là một cách để làm nổi bật lịch sử của Cumberland và đưa nơi đây vào một tương lai bền vững, hướng đến năng lượng sạch", bà nói. "Đó là điều mà Cumberland cổ kính có thể tự hào, bởi vì chúng tôi đang sử dụng nguồn tài nguyên cũ bị lãng phí để chuyển đổi sang năng lượng sạch hơn."
Với khoảng 4.800 cư dân, Cumberland là một đô thị nhỏ với một cộng đồng lớn. Nguồn: Sara Kempner
Một tài sản cũ, một cơ hội mới cho năng lượng sạch
Đây là cách thức hoạt động: nước bị mắc kẹt dưới lòng đất trong các mỏ bỏ hoang mát hơn vào mùa hè và ấm hơn vào mùa đông so với nhiệt độ trên mặt đất, Zachary Gould, người lập kế hoạch năng lượng cộng đồng và trưởng dự án của ACET, giải thích.
Tận dụng sự chênh lệch nhiệt độ đó, máy bơm nhiệt có thể sử dụng nước từ các mỏ bỏ hoang để cung cấp nhiệt và làm mát cho các tòa nhà với chi phí tương đối thấp và lượng khí thải carbon gần như bằng không.
"[Dự án Năng lượng Quận Cumberland] về mặt kỹ thuật là một bộ trao đổi nhiệt nguồn đất rất lớn", Emily Smejkal, nghiên cứu viên của Viện Cascade có trụ sở tại Victoria, chuyên về năng lượng địa nhiệt, cho biết thêm.
Smejkal lưu ý rằng việc có một mạng lưới các hầm mỏ bên dưới ngôi làng đồng nghĩa với việc toàn bộ thị trấn có thể tiếp cận nguồn năng lượng sạch này.
Các nhà địa chất đã lập bản đồ hệ thống mỏ rộng lớn bên dưới Cumberland để hiểu rõ hơn về tiềm năng năng lượng của nó đối với cộng đồng bên trên. Ảnh: ACET
Tuy nhiên, để bắt đầu, mô hình hóa ban đầu các hệ thống năng lượng tiềm năng cho Cumberland tập trung vào việc đề xuất tái phát triển khu dân cư - một trung tâm cộng đồng, các văn phòng thành phố, thậm chí cả nhà ở giá rẻ - và một khu công nghiệp lớn gần Hồ Comox.
Các nhà địa chất đã lập bản đồ hệ thống mỏ rộng lớn bên dưới Cumberland để hiểu rõ hơn về tiềm năng năng lượng của nó đối với cộng đồng bên trên. Nguồn: Tăng tốc Chuyển đổi Năng lượng Sạch/Đại học Victoria
"Việc suy nghĩ về hệ thống năng lượng này trong bối cảnh làm thế nào chúng ta có thể giảm chi phí cơ sở hạ tầng quan trọng và cung cấp các tiện ích thiết yếu cho cộng đồng là một động lực lớn", Gould nói.
"Nhưng nó không chỉ là một hệ thống năng lượng", ông lưu ý. "Đây là cơ hội để nhìn nhận việc khai thác tài nguyên theo một cách mới tại một ngôi làng được xây dựng dựa trên các nguyên tắc khai thác. Dự án này có thể biến những tàn tích của quá trình khai thác đó thành một cơ hội và một tài sản chung của cộng đồng."
Khai thác mỏ từ lâu đã là cốt lõi của cộng đồng Cumberland
Từ Bến tàu Union Bay, hàng triệu tấn than khai thác từ các mỏ của Cumberland đã được vận chuyển đi khắp thế giới, cung cấp nhiên liệu cho các nền kinh tế xa xôi như Nhật Bản và thiết lập khu vực này thành một trung tâm công nghiệp quan trọng trong nhiều thập kỷ. Ảnh: Bảo tàng và Lưu trữ Cumberland
Từ năm 1888, khi mỏ đầu tiên được mở tại Cumberland, cho đến cuối những năm 1960, khi mỏ cuối cùng đóng cửa, khoảng 16 triệu tấn than bitum đã được khai thác và vận chuyển từ Thung lũng Comox, theo Dawn Copeman, một nhà sử học tại Bảo tàng và Lưu trữ Cumberland.
Một bến tàu gần Vịnh Union đã chất đầy các tàu chở than hướng đến thị trường quốc tế. Than Cumberland cung cấp nhiên liệu cho tàu hơi nước và sưởi ấm nhà cửa. Than cốc hóa ở Vịnh Union được bán cho các nhà máy luyện kim để sản xuất chì và kẽm.
Mặc dù các mỏ than là cốt lõi của nền kinh tế và cộng đồng địa phương trong nhiều thập kỷ, nhưng công nhân vẫn bị bóc lột và công việc của họ rất nguy hiểm. Nhiều thợ mỏ đã thiệt mạng và nhiều người khác bị thương trong khi các công ty bán một sản phẩm mà quá trình đốt cháy đã góp phần gây ra biến đổi khí hậu.
Sử dụng chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt và mỏ, các hệ thống trao đổi địa nhiệt vòng kín tuần hoàn nước để cung cấp hệ thống sưởi ấm và làm mát hiệu quả, ít carbon. Nguồn: Steven Hession
Sử dụng chính những mỏ than bị bỏ hoang đó để sản xuất than sạch
Năng lượng không viết lại lịch sử của Cumberland, Copeman nói, nhưng nó sử dụng quá khứ đó để lật ngược kịch bản cho tương lai.
Bà lưu ý rằng một đề xuất vào năm 2011 về một mỏ than gần Vịnh Union đã vấp phải "rất nhiều sự phản đối". Ngược lại, đề xuất của Cumberland về việc sử dụng các mỏ bỏ hoang để sản xuất hệ thống sưởi ấm và làm mát địa nhiệt mang lại một cơ hội mang tính xây dựng.
"Tôi nghĩ việc có thể sử dụng thứ gì đó đã có sẵn để sưởi ấm là một điều tích cực", bà nói.
'Đó là việc tái hiện những di tích cũ của ngành công nghiệp này'
Lịch sử của dự án địa nhiệt Cumberland bắt đầu - hơn 130 năm sau khi mỏ đầu tiên được khai trương - như một cuộc thảo luận giữa các nhà địa chất sống trong khu vực và thường xuyên tụ họp.
Như Cory MacNeill, một nhà địa chất học địa phương ở Cumberland, kể lại, một cuộc trò chuyện giữa các đồng nghiệp về vấn đề chung về khí mê-tan do các mỏ cũ tạo ra đã phát triển thành những cuộc trò chuyện về các ứng dụng địa nhiệt khác cho các mỏ than bỏ hoang. Mặc dù ứng dụng khoan sâu vào lòng đất để khai thác nước siêu nóng không phải là một lựa chọn phổ biến ở Cumberland, nhưng việc khai thác nguồn nước gần bề mặt hơn để bù đắp cái nóng của mùa hè và cái lạnh của mùa đông thì lại khác.
Từ Bến tàu Union Bay, hàng triệu tấn than khai thác từ các mỏ của Cumberland đã được vận chuyển đi khắp thế giới, cung cấp nhiên liệu cho các nền kinh tế xa xôi như Nhật Bản và đưa khu vực này trở thành một trung tâm công nghiệp quan trọng trong nhiều thập kỷ. Nguồn: Bảo tàng và Lưu trữ Cumberland
Và họ đã có những ví dụ để noi theo. MacNeill lưu ý rằng các dự án tương tự đã được thiết lập khoảng một giờ về phía nam tại Nanaimo, British Columbia và trên khắp đất nước tại Springhill, Bắc Carolina, một thị trấn khai thác mỏ cũ khác.
"Đó là việc tái hiện lại những nguồn tài nguyên và di tích cũ của ngành công nghiệp này", ông nói. "Việc xem xét toàn bộ hoạt động khai thác mỏ này và tìm ra những cách chúng ta có thể hưởng lợi từ nó từ góc độ môi trường hơn thực sự rất mạnh mẽ."
Tôn vinh quá khứ, xây dựng tương lai bền vững
Khi Brown tham dự một cuộc thảo luận của các nhà địa chất, bà đã biết về dự án địa nhiệt Nanaimo tại Đại học Đảo Vancouver và các cuộc trò chuyện giữa cựu thị trưởng Cumberland và các quan chức ở Nova Scotia về dự án địa nhiệt của họ.
Điều đã chắp nối các mảnh ghép lại với nhau cho bà là một hội thảo trực tuyến của ACET dành cho các chính trị gia thành phố.
"Họ nói, 'Chúng tôi đang tìm kiếm các dự án để hợp tác với chính quyền thành phố.' Và tôi nghĩ, 'Tôi có một dự án.'"
Thị trưởng Cumberland Vickey Brown mơ về một tương lai năng lượng sạch cho Cumberland, tôn vinh quá khứ của thành phố. Nguồn: Sara Kempner
Bà giải thích rằng có hai khu đất của thành phố được sử dụng bởi văn phòng làng, hội đồng thành phố, các công trình công cộng và một trung tâm giải trí nằm trên đỉnh mỏ số 6 cũ.
"Tôi nghĩ chúng ta có thể sử dụng dự án này như một cách để tìm ra liệu chúng ta có thể sử dụng địa nhiệt để sưởi ấm và làm mát các tòa nhà hay không, bởi vì chúng ta muốn tái phát triển khu đất này", bà nói.
Là một đô thị nhỏ với dân số khoảng 4.800 người, Cumberland không có khoa kỹ thuật để nghiên cứu một dự án như vậy. Brown nhận thấy ACET có những gì ngôi làng cần.
"Chúng tôi cần chuyên môn học thuật và năng lực của họ để giúp chúng tôi thực hiện các dự án kinh doanh đó, cũng như thực hiện việc thăm dò [địa nhiệt]", Brown nói.
Mặc dù dự án ban đầu được thúc đẩy bởi mong muốn tái phát triển khu vực đô thị, nhưng nếu một dự án địa nhiệt thí điểm thành công và bền vững, thì vẫn còn tiềm năng bổ sung trong cái mà Copeman gọi là "mê cung rộng lớn" gồm các đường hầm bên dưới ngôi làng.
Brown cho biết việc cung cấp hệ thống sưởi ấm và làm mát sạch, giá rẻ cho các doanh nghiệp có thể khiến đất công nghiệp ở Cumberland trở nên hấp dẫn hơn để phát triển - đặc biệt là đối với các doanh nghiệp sản xuất hoặc tiêu thụ một lượng nhiệt đáng kể, chẳng hạn như nhà kính và nhà máy chế biến thực phẩm.
Bà nói rằng việc thu hút các doanh nghiệp sẽ đồng nghĩa với việc tạo thêm việc làm và đóng góp vào cơ sở thuế, tất cả đều có khả năng giúp ngôi làng trở nên đáng sống và bền vững hơn cho cư dân.
"Chúng ta không phải lúc nào cũng làm việc hiệu quả với các hệ thống tự nhiên", Brown nói. "Nhưng tôi nghĩ đây là một mô hình sử dụng các công cụ và nguồn lực sẵn có để đáp ứng nhu cầu của cộng đồng. Và tôi nghĩ cách này bền vững hơn nhiều so với cách chúng ta đã làm trước đây."
Được cung cấp bởi Đại học Victoria
