Dự án khoan đường hầm tới lò magma núi lửa

Iceland có thể đi vào lịch sử khoa học khi trở thành nước đầu tiên khoan tới lò magma núi lửa vào năm 2026.

Năm 2026, dự án Thử nghiệm magma Krafla (KMT) của Iceland sẽ xây dựng một hố khoan tới lò magma của núi lửa Krafla ở đông bắc đất nước. Lò magma nằm ở độ sâu 1,6 - 3,2km bên dưới mặt đất, sẽ cung cấp năng lượng địa nhiệt vô hạn cho các hộ gia đình và tòa nhà ở Iceland, Mail hôm 4/1 đưa tin. Bất chấp nhiệt độ cực hạn của magma (1.300 độ C), giới chuyên gia cho rằng dự án an toàn và sẽ không kích hoạt thảm họa núi lửa phun trào trong nước. "Đây là hành trình đầu tiên tới tâm Trái đất", quản lý dự án Björn Þór Guðmundsson cho biết.

Núi lửa Krafla ở đông bắc Iceland. (Ảnh: Fun Iceland).

Iceland đã khai thác năng lượng địa nhiệt, nhiệt lượng sản sinh trong lòng Trái đất, để chạy turbine và sản xuất điện. Những nhà máy điện địa nhiệt của Iceland khoan giếng sâu hơn 1,6 km để sử dụng hơi nóng. Hơi nóng truyền qua turbine và turbine quay giúp sinh ra điện, nhưng cách này chỉ giữ lại một phần nhỏ năng lượng có sẵn. Ngoài ra, năng lượng địa nhiệt tương đối mát so với hơi nóng ở nhà máy điện dùng nhiên liệu hóa thạch (250 độ C so với 450 độ C). Mức nhiệt độ thấp đó không hiệu quả. Thay vào đó, tận dụng nhiệt độ cao hơn từ lò magma có thể dẫn tới nguồn cung cấp năng lượng dồi dào hơn.

"Mục đích sản xuất năng lượng từ địa nhiệt siêu nóng gần magma đến từ việc những giếng này sản sinh năng lượng mạnh hơn giếng thông thường. Chúng tôi có thể khoan một giếng thay vì 10 giếng cho cùng mức công suất điện", Guðmundsson giải thích.

Krafla, một trong những núi lửa hoạt động nhiều nhất thế giới, phun trào 9 lần từ năm 1975 tới 1984. Hiện tại, các nhà khoa học có thể xác định vị trí lò magma của Krafla bên dưới hõm chảo bằng địa chấn kế, độ sâu khoảng 2 km.

Từ cuối thập niên 1970, có một nhà máy địa nhiệt ở Krafla vận hành bởi Landsvirkjun, công ty điện lớn ở Iceland. Công ty có 33 hố khoan khai thác năng lượng địa nhiệt tại khu vực, nhưng không hố nào chạy thẳng tới lò magma. Khoan tới lò magma không phải vấn đề, bởi nhiều công ty khác trên thế giới đã thử khoan sâu hơn nhiều. Vấn đề nằm ở những gì sẽ xảy ra với thiết bị khoan sau khi tới lò magma.

Năm 2009, trong Dự án khoan sâu Iceland, các chuyên gia vô ý khoan vào vị trí chứa magma ở Krafla. Nhưng hoạt động khoan phải dừng lại sau khi tới độ sâu 2.100 m khi mũi khoan tiếp xúc với magma và ăn mòn thép ở vách giếng. Thử nghiệm chứng minh việc khoan tới lò magma an toàn và không gây phun trào nếu dùng thiết bị phù hợp. "Một trong những mục tiêu chính của KMT là phát triển giếng với vật liệu phù hợp có thể chịu điều kiện như vậy", Guðmundsson nói.

Năm 2026, dự án KMT sẽ động thổ gần hố khoan ban đầu đó và bắt đầu hành trình tới lò magma, có thể kéo dài hai tháng. Nếu thành công, các nhà khoa học sẽ đưa thêm cảm biến vào lò magma để đo áp suất, giúp cải thiện dự đoán phun trào. Tuy nhiên, việc đó sẽ bao gồm phát triển cảm biến có thể chịu nhiệt lượng, áp suất và độ axit cực cao của magma. Các thí nghiệm khác sau đó có thể bơm chất lỏng vào lò để thay đổi áp suất - nhiệt độ, và đo kết quả.