Tại bang Minnesota (Mỹ), một dự án nhà ở mang tên The Heights đang thu hút sự quan tâm của giới chuyên môn khi khai thác nguồn nhiệt tự nhiên từ nước ngầm sâu 100-150m dưới lòng đất. Dự án được xây dựng trên nền một sân golf cũ tại khu Greater East Side của thành phố St. Paul với quy mô 45 ha, cung cấp hệ thống sưởi và làm mát cho khoảng 850 căn nhà cùng một số công trình công nghiệp nhẹ.
Nguyên lý của hệ thống dựa trên ý tưởng tích trữ năng lượng nhiệt theo mùa, từng được Bộ Năng lượng Mỹ triển khai thử nghiệm tại Trường đại học Minnesota từ cuối những năm 70 của thế kỷ trước. Nước ngầm được làm nóng vào mùa hè sẽ được lưu trữ trong tầng chứa nước, sau đó khai thác trở lại vào mùa đông để sưởi ấm.
Theo ông Michael Ahern, Phó Chủ tịch cấp cao phụ trách phát triển hệ thống của Ever-Green Energy, công ty chuyên quy hoạch, phát triển và vận hành các hệ thống năng lượng bền vững cho các trường đại học và cộng đồng tại Mỹ, tầng nước ngầm hoạt động như một “pin nhiệt” tự nhiên, giúp giảm đáng kể nhu cầu năng lượng sơ cấp. Khác với máy bơm nhiệt nguồn không khí vốn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, hệ thống sưởi ấm bằng nước tận dụng nhiệt độ ổn định dưới lòng đất, duy trì ở mức khoảng 10oC quanh năm.
Reuters cho hay, trong bối cảnh chi phí năng lượng tăng cao và áp lực giảm phát thải ngày càng lớn, Mỹ đang chứng kiến sự trở lại của hệ thống sưởi và làm mát sử dụng năng lượng nhiệt tích trữ trong tầng chứa nước ngầm. Theo nghiên cứu công bố năm 2024, công nghệ này có thể giúp giảm tới 74% lượng khí thải nhà kính so các phương pháp sưởi ấm và làm mát truyền thống.
Marc Hoyer, nhà khoa học từng tham gia nhóm nghiên cứu thử nghiệm ban đầu tại St. Paul cho biết, việc lưu trữ năng lượng nhiệt trong tầng chứa nước ngầm là một trong những phương án tiết kiệm chi phí nhất, song chưa từng được ứng dụng rộng rãi do thiếu động lực chính sách. Theo bà Cheniqua Johnson, thành viên Hội đồng thành phố St. Paul, hệ thống này giúp giảm hóa đơn năng lượng hằng tháng của cư dân từ mức 200-300 USD xuống mức dưới 100 USD, mang lại lợi ích thiết thực cho các hộ gia đình thu nhập thấp.
Từ một thí nghiệm khoa học cách đây gần 50 năm, hệ thống địa nhiệt tầng chứa nước ngầm đang dần khẳng định giá trị trong thực tiễn. Việc tận dụng hiệu quả nguồn tài nguyên địa phương không chỉ góp phần giảm phát thải, mà còn mở ra triển vọng cho các mô hình phát triển đô thị bền vững trong tương lai.
