XGS Energy cho biết công nghệ địa nhiệt tiên tiến của họ đã sẵn sàng để mở rộng quy mô
Công ty khởi nghiệp này đã vận hành thành công một hệ thống địa nhiệt trong hơn 3.000 giờ. Kết quả này sẽ giúp họ tài trợ cho hợp đồng thương mại đầu tiên: một nhà máy 150 MW cho Meta.
XGS Energy đã trình diễn công nghệ năng lượng địa nhiệt của mình vào đầu năm nay tại mỏ địa nhiệt Coso ở California. (XGS)
XGS Energy, một công ty khởi nghiệp địa nhiệt tiên tiến, cho biết họ đã hoàn thành các thử nghiệm quan trọng, chứng minh công nghệ mới của họ có thể hoạt động đáng tin cậy ở quy mô thương mại — mà không làm thất thoát một giọt nước nào trong quá trình này.
Theo công ty, cột mốc này, được công bố vào thứ Ba, sẽ cho phép XGS có trụ sở tại Houston bắt đầu tài trợ và xây dựng dự án năng lượng địa nhiệt thế hệ tiếp theo đầu tiên của mình. XGS đang hợp tác với Meta và công ty điện lực PNM để phát triển 150 megawatt điện sạch 24/7 tại New Mexico, cung cấp cho các trung tâm dữ liệu của gã khổng lồ công nghệ này.
"Chúng tôi thực sự đang vào cuộc đua ngay bây giờ", Josh Prueher, CEO của XGS, cho biết. Ông cho biết thêm, công ty khởi nghiệp này dự kiến sẽ triển khai 5 MW đầu tiên của dự án vào khoảng năm 2027 và đưa các megawatt còn lại vào hoạt động vào năm 2029.
XGS là một phần của ngành công nghiệp đang phát triển nhanh chóng, đang nỗ lực khai thác các nguồn tài nguyên địa nhiệt dồi dào trên thế giới để đáp ứng nhu cầu điện năng ngày càng tăng cao. Hàng chục công ty Hoa Kỳ đang phát triển các công nghệ tiên tiến hứa hẹn sẽ tiếp cận nguồn nhiệt của Trái Đất trong điều kiện khô hơn, sâu hơn và nóng hơn so với khả năng về mặt kỹ thuật hoặc kinh tế của các nhà máy địa nhiệt thông thường. Một công ty khác trong số này, Sage Geosystems, cũng đang hợp tác với Meta để xây dựng cơ sở địa nhiệt 150 MW của riêng mình ở đâu đó phía đông dãy núi Rocky.
Ngày nay, năng lượng địa nhiệt chiếm khoảng 0,4% tổng sản lượng điện của Hoa Kỳ, và hầu hết các cơ sở này đều tập trung quanh các mạch nước phun và suối nước nóng ở Bắc California và Nevada.
Các dự án địa nhiệt thế hệ tiếp theo hiện đang được phát triển thuộc một trong ba nhóm. Các hệ thống địa nhiệt nâng cao, như các hệ thống mà Sage và Fervo Energy đang xây dựng, liên quan đến việc nứt vỡ đá và bơm đầy nước vào để tạo ra các hồ chứa nhân tạo sâu bên dưới bề mặt trái đất. Địa nhiệt siêu nóng, mà các nhà khoa học đang nghiên cứu ở Iceland, nhằm mục đích khai thác các nguồn tài nguyên cực lớn như buồng magma để khai thác một lượng nhiệt khổng lồ.
Phương pháp của XGS thuộc nhóm thứ ba: hệ thống vòng kín, bao gồm việc đặt các đường ống sâu dưới lòng đất và bịt kín chúng để chúng hoạt động như các bộ tản nhiệt. Khi nước lưu thông trong hệ thống, nó thu thập nhiệt từ các tảng đá nóng bên dưới và đưa lên bề mặt, nơi nhiệt tạo ra hơi nước làm quay các tua-bin điện.
Hình minh họa thiết kế của XGS với nhiều giếng địa nhiệt. (XGS)
Điểm khác biệt của XGS so với các đối thủ cạnh tranh vòng kín, chẳng hạn như công ty khởi nghiệp Eavor của Canada, là giải pháp thay thế xi măng "dẫn nhiệt" mà công ty đặt giữa hệ thống đá nóng và đường ống. XGS tuyên bố vật liệu độc quyền của mình, bao gồm một loại khoáng chất tự nhiên, có thể tăng tổng lượng nhiệt thu được từ lòng đất lên 30% đến 50%, cho phép công ty sử dụng các thiết kế giếng đơn giản và rẻ hơn để tiếp cận các tảng đá nóng hơn bằng các công nghệ khoan hiện có.
XGS đã hoàn thành dự án thí điểm đầu tiên vào cuối năm 2024 với một giếng sâu 100 mét ở miền trung Texas. Đầu năm nay, công ty khởi nghiệp này đã bắt đầu vận hành một nguyên mẫu quy mô đầy đủ bằng cách sử dụng một giếng khoan không hoạt động tại mỏ địa nhiệt Coso ở vùng sa mạc Mojave phía Tây của California. Giếng khoan này có độ sâu hơn 1.000 mét — độ sâu tiêu chuẩn cho các giếng địa nhiệt thương mại — và đạt nhiệt độ dưới bề mặt khoảng 200 độ C (392 độ F).
Trong 3.000 giờ, tương đương 125 ngày, XGS liên tục vận hành hệ thống vòng kín của mình trong khi điều chỉnh các biến số chính, chẳng hạn như tốc độ dòng chảy của chất lỏng và lượng nhiệt được khai thác ở bề mặt. Ý tưởng là mô phỏng cách công nghệ hoạt động trong các điều kiện vận hành khác nhau, nhằm chứng minh rằng nó có thể chịu được nhiều loại ứng suất khác nhau, đồng thời chứng minh rằng công ty có thể dự đoán chính xác hiệu suất của hệ thống.
Hình minh họa một giếng địa nhiệt XGS, với hệ thống ống trong ống được bao quanh bởi vật liệu Tăng cường Tiếp cận Nhiệt của công ty khởi nghiệp. Các mũi tên cho thấy dòng chảy chất lỏng hoạt động bên trong hệ thống được bao bọc hoàn toàn. (XGS)
Công ty khởi nghiệp này tuyên bố hiệu suất thực tế của nguyên mẫu nằm trong khoảng 2% so với dự đoán, kết quả mà XGS sau đó đã xác minh với các kỹ sư độc lập, Prueher cho biết. Việc có thể dự đoán chính xác hiệu suất của một dự án — và trong bao lâu — là một bước thiết yếu để công ty có thể huy động hàng triệu đô la vốn vay cần thiết để xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt đầu tiên, ông nói thêm.
"Điều này mở ra một đường ống thương mại khổng lồ đã và đang tích lũy song song", Prueher nói về kết quả thử nghiệm. Cùng với 150 MW đang phát triển cùng Meta, công ty khởi nghiệp này đã lên kế hoạch cho các dự án với công suất hơn 3 gigawatt "chủ yếu ở miền Tây Hoa Kỳ, nơi độ nhạy cảm với nước là một vấn đề lớn, và nơi
Đây là tín hiệu nhu cầu mạnh mẽ từ các trung tâm dữ liệu và các loại hình người tiêu dùng năng lượng sạch khác để xây dựng công nghệ này nhanh nhất có thể.”
Cho đến nay, XGS đã huy động được 55 triệu đô la từ các nhà đầu tư tư nhân để phát triển công nghệ thu nhiệt. Một trong những nhà tài trợ lớn nhất của công ty là VoLo Earth Ventures, tập trung vào các công ty công nghệ khí hậu giai đoạn đầu.
Joe Goodman, đối tác quản lý của VoLo, cho biết công ty của ông đã xác định XGS "là một trong những giải pháp địa nhiệt hàng đầu" khoảng một năm rưỡi trước sau khi xem xét dữ liệu phòng thí nghiệm thử nghiệm của công ty, và sau đó Goodman đã gia nhập hội đồng quản trị của XGS.
Ông cho biết, bằng cách tăng sản lượng năng lượng tổng thể của hệ thống, vật liệu dẫn nhiệt của XGS có thể là chìa khóa để làm cho địa nhiệt vòng kín khả thi hơn về mặt kinh tế, đồng thời cho biết thêm rằng công nghệ này cũng tránh được những lo ngại về hạn chế về nguồn cung cấp nước mà các hệ thống địa nhiệt tăng cường đang phải đối mặt.
"Chúng tôi khá lạc quan về những gì chúng tôi đã thấy", Goodman nói.
