Năng lượng địa nhiệt, được tìm thấy trong đá khô nóng dưới bề mặt, là một lựa chọn khả thi thay vì nhiên liệu hóa thạch. Các hệ thống địa nhiệt nâng cao (EGS) cho phép chúng ta sử dụng lượng năng lượng dồi dào trong đá nóng. Việc tối ưu hóa và quản lý rủi ro của quy trình này đòi hỏi phải có các dự đoán chính xác về hiệu suất nhiệt dài hạn trong các tình huống khác nhau, thường được thực hiện thông qua mô hình số.
Các thông số nhiệt của đá như độ dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng phải được xác định chính xác để đưa vào mô hình số đáng tin cậy. Các thông số này thường thay đổi do giảm nhiệt độ khi thu hồi nhiệt—điều đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu. Tuy nhiên, hầu hết các mô hình số hiện có có xu hướng bỏ qua các biến thể này.
Cuối cùng, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Bắc Kinh đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ dẫn nhiệt của đá phụ thuộc vào nhiệt độ và nhiệt dung riêng đối với hiệu suất nhiệt của mô hình EGS.
Hui Wu, nhà điều tra chính của nghiên cứu này cho biết: “Các nghiên cứu thực nghiệm trước đây về các loại đá khác nhau chỉ ra rằng khi nhiệt độ giảm trong EGS, tính chất nhiệt của đá thay đổi đáng kể”. "Mục tiêu của chúng tôi là tìm hiểu xem những thay đổi này ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất nhiệt dài hạn của EGS. Chúng tôi tin rằng kết quả có thể được sử dụng để hướng dẫn các nghiên cứu số trong tương lai."
Nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng một mặt, sự gia tăng tính dẫn nhiệt do giảm nhiệt độ làm tăng tốc độ dẫn nhiệt từ các thành tạo đá đến chất lỏng đứt gãy, giúp cải thiện hiệu suất nhiệt. Mặt khác, việc giảm nhiệt độ làm giảm hiệu suất nhiệt, nhưng tác động nhỏ hơn so với việc tăng độ dẫn nhiệt.
Phát hiện của họ được công bố trên Rock Mechanics Bulletin .
Yu cho biết: “Một điểm thú vị cần lưu ý là mặc dù tính dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng có tác động tương phản đến hiệu suất nhiệt của EGS, nhưng tác động kết hợp của chúng là rất nhỏ”. "Về cơ bản, hiệu suất nhiệt được xác định bởi sản phẩm của độ dẫn nhiệt của đá và nhiệt dung riêng."
"Rõ ràng, việc duy trì độ dẫn nhiệt của đá không đổi và nhiệt dung riêng được đo ở nhiệt độ phòng có thể dự báo chính xác hiệu suất nhiệt của mô hình EGS," Yu nói thêm.
