Nhìn ra thế giới: Phát triển giao thông xanh – xu hướng của tương lai

Phát triển phương tiện giao thông xanh, ít phát thải đang trở thành xu hướng nổi bật trên thế giới. Trong tương lai, những loại phương tiện nào sẽ dần thay thế xe chạy bằng xăng, dầu như hiện nay? Năng lượng mặt trời, pin nhiên liệu hydro sẽ đóng góp gì cho quá trình chuyển dịch xanh?

XE ĐIỆN ĐỊNH HÌNH NGÀNH CÔNG NGHIỆP Ô TÔ

Tháng 4/2022, Triển lãm ô tô quốc tế New York (NYIAS) đã đánh dấu sự trở lại sau hai năm gián đoạn do đại dịch Covid-19. Được tổ chức thường niên từ năm 1900, triển lãm này là điểm hẹn để các hãng xe hơi nổi tiếng trên thế giới trình làng những sản phẩm mới nhất của mình, định hình xu hướng phát triển của ngành công nghiệp ô tô trong tương lai. Năm nay, có thể thấy rằng, xe điện đã hoàn toàn “phủ sóng” Triển lãm ô tô quốc tế New York. 

 Ông MICAH MUZIO - Hãng kinh doanh xe hơi Cox Automotive: “Bạn có thể quan sát xung quanh và nhận thấy rằng, xu hướng nổi bật nhất tại triển lãm năm nay là điện khí hóa. Không chỉ các nhà sản xuất ô tô độc lập đang nỗ lực phát triển các mẫu xe chạy điện, mà đây còn là xu hướng của các ông lớn trong ngành công nghiệp ô tô. Huyndai đã lắp đặt cả một đường chạy thử nghiệm để giới thiệu mẫu xe điện IONIQ 5 mới nhất của họ. Điện khí hóa đang trở thành xu hướng nóng nhất.”

Điện khí hóa ô tô là quá trình cung cấp năng lượng cho xe bằng điện, thay thế các bộ phận hoạt động dựa trên nguồn năng lượng truyền thống bằng những bộ phận hoạt động bằng điện. Mẫu xe Hyundai IONIQ 5 hoàn toàn chạy bằng điện đã giành được một loạt giải thưởng tại triển lãm năm nay: Giải thưởng Chiếc xe của năm, Xe điện nổi bật nhất và Thiết kế xe hơi ấn tượng nhất. 

Ông MICAH MUZIO - Hãng kinh doanh xe hơi Cox Automotive: “Chuyển đổi sang xe ô tô chạy điện sẽ tốt hơn đối với hành tinh của chúng ta. Và người tiêu dùng cũng ngày càng chú ý tới xe điện, vì giá xăng dầu đang ngày một tăng cao. Công ty của chúng tôi nhận thấy trong tháng 3/2022, tỷ lệ quan tâm tới xe ô tô điện đã tăng 69% so với hồi tháng 1. Mọi người đang tìm kiếm những cách thức di chuyển mới, để không phải tiêu tốn cả gia tài vào việc đổ xăng xe.”

Một mẫu xe điện khác cũng giành được nhiều chú ý tại triển lãm năm nay là mẫu xe INDI One, sản phẩm của công ty khởi nghiệp IndiEV có trụ sở tại bang California, Mỹ. 

Ông ANDRE HUDSON - Trưởng nhóm thiết kế sản phẩm, Công ty IndiEV: “Chúng tôi tin rằng tương lai của xe điện sẽ không được đo đếm bằng tốc độ và hiệu suất, mà dựa nhiều hơn vào sức mạnh xử lý của chiếc xe. Vì vậy, chúng tôi tích hợp trong mẫu xe INDI One một siêu máy tính gọi là VIC – viết tắt của cụm từ: Máy tính tích hợp với xe cộ. Siêu máy tính này nằm ngay dưới mui xe. Với siêu máy tính VIC, chúng ta có thể sáng tạo nội dung, ghi lại hình ảnh và âm thanh với các camera và micro được tích hợp bên trong xe hơi. Sau đó, chúng ta có thể tải các nội dung này lên website ngay theo thời gian thực. Bạn cũng có thể tận hưởng trải nghiệm chơi game tuyệt vời”.

Ông MICAH MUZIO - Hãng kinh doanh xe hơi Cox Automotive: “Bạn có thể thấy rất nhiều công ty khởi nghiệp với ô tô điện tại triển lãm năm nay và mỗi công ty đều đang nỗ lực khẳng định tính độc đáo và riêng biệt của mình. Một trong số đó là INDI EV. Họ đã tích hợp vào ô tô một siêu máy tính có thể sử dụng để chơi game.”

Trong khi đó, Chrysler, một thương hiệu gia đình gồm xe sedan và xe tải nhỏ, đã công bố mẫu xe chạy hoàn toàn bằng điện Airflow có chức năng sạc nhanh, với phạm vi hoạt động lên đến hơn 640km.  

Ông MICAH MUZIO - Hãng kinh doanh xe hơi Cox Automotive: “Hãng xe Chrysler cũng đang thể hiện sự quan tâm tới lĩnh vực điện khí hóa. Mẫu xe Chrysler Airflow đã được giới thiệu tại Triển lãm Điện tử tiêu dùng CES 2022 và giờ đây tiếp tục được trình diện tại Triển lãm ô tô quốc tế New York lần này, với kiểu dáng được cải tiến.”

Một lựa chọn khác dành cho những khách hàng chưa sẵn sàng chuyển sang sử dụng hoàn toàn xe chạy điện là chiếc Alfa Romeo Tonale, với khả năng di chuyển quãng đường hơn 30 dặm (tương đương 48km) bằng hệ thống điện, trước khi chuyển sang sử dụng khí đốt. 

Ông MICAH MUZIO - Hãng kinh doanh xe hơi Cox Automo400tive: “Đây là một mẫu xe thú vị, vì nó là cầu nối giữa những gì bạn muốn và những gì bạn cần. Đây là một chiếc SUV nhỏ gọn sẽ được tung ra thị trường vào khoảng năm 2023. Điều thú vị là chiếc xe này sở hữu một động cơ tăng áp hai lít như những chiếc xe thông thường, tuy nhiên, người tiêu dùng có thể lựa chọn phiên bản “lai” với xe điện, với khả năng di chuyển quãng đường 30 dặm. Xu hướng hiện nay chính là tăng cường điện khí hóa, thể hiện trách nhiệm của mỗi cá nhân và hạn chế sử dụng xăng dầu”.

Theo Chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành Liên minh Đổi mới ô tô của Mỹ, hiện đã có hơn 70 mẫu xe điện trên thị trường Mỹ, dự kiến sẽ tăng lên 130 mẫu vào năm 2025. Xe điện không chỉ bắt đầu thâm nhập vào các hãng taxi mà các cơ quan thực thi pháp luật ở New York cũng đang bổ sung xe điện vào đội xe công của mình.

TẬN DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VẬN HÀNH XE ĐIỆN

Chuyển dịch sang các nguồn năng lượng bền vững hơn, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đang là xu hướng phát triển chung của toàn thế giới. Ngành công nghiệp ô tô cũng đang hòa cùng làn sóng chuyển dịch này với việc điện khí hóa xe hơi, tập trung phát triển xe chạy điện. 

Để thúc đẩy quá trình chuyển đổi xanh và sạch hơn nữa, các nhà khoa học thuộc dự án Charge Around Australia (CAA) đang tiến hành thử nghiệm vận hành xe ô tô điện hoàn toàn bằng nguồn năng lượng mặt trời. 18 tấm pin năng lượng mặt trời bằng nhựa, mỗi tấm dài 18 mét sẽ được trải bên cạnh chiếc xe điện Tesla để hỗ trợ quá trình sạc điện khi cần thiết. Mục tiêu là di chuyển quãng đường hơn 15.000 km bằng ô tô điện, với nguồn điện sạch từ năng lượng mặt trời. Các tấm pin năng lượng mặt trời sử dụng trong nghiên cứu được chế tạo từ một loại nhựa PET nhiều lớp, nhẹ, có thể sản xuất với chi phí dưới 10 đôla Australia/m2, tương đương 7,4 USD/m2. Nhóm nghiên cứu đã in các tấm này bằng một máy in thương mại, ban đầu được sử dụng để tin nhãn dán trên các chai rượu.

 Ông PAUL DASTOOR - Giám đốc Dự án Charge Around Australia (CAA): “Chúng tôi in các tấm pin năng lượng mặt trời trên bề mặt nhựa PET và chi phí sản xuất khá thấp. Tôi thường nói đùa rằng, thậm chí chúng ta không thể mua một tấm thảm với giá dưới 10 đôla Australia/m2.”

Ông BEN VAUGHAN - Quản lý Dự án Charge Around Australia (CAA): “Các tấm pin chúng tôi sử dụng rất khác biệt so với các công nghệ hấp thụ năng lượng mặt trời khác, nhưng khi chúng tạo ra điện thì tất cả mọi loại điện đều giống nhau. Điện sẽ được truyền qua một hệ thống tương tự như các hệ thống sạc điện cho xe hơi khác. Như vậy, chiếc xe điện Tesla này sẽ không cảm nhận được bất cứ sự khác biệt nào. Mọi thứ diễn ra giống hệt như khi bạn sạc điện cho xe từ một ổ điện trên tường. Chiếc xe sẽ không biết rằng năng lượng để vận hành nó đến từ các tấm pin năng lượng mặt trời.”

Nghiên cứu này không chỉ kiểm tra độ bền của các tấm pin năng lượng mặt trời mà còn thử thách hiệu suất tiềm năng của chúng cho các ứng dụng khác. 

Ông PAUL DASTOOR - Giám đốc Dự án Charge Around Australia (CAA): “Chúng tôi muốn thông qua dự án nghiên cứu này để tìm hiểu mọi chi tiết liên quan đến công nghệ sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời. Nó sẽ tồn tại như thế nào trong suốt hành trình? Chúng ta có thể cuộn tròn, sau đó trải tấm pin ra sao? Tính năng sạc của tấm pin sẽ thay đổi như thế nào ở các vùng khác nhau trên khắp nước Australia? Điều mà chúng tôi đang làm trong nghiên cứu này là đưa một chiếc xe điện tới những vùng xa xôi nhất nước Australia, thậm chí là xa xôi nhất thế giới và sạc nó bằng một công nghệ siêu nhẹ, tạo ra điện năng từ ánh sáng mặt trời. 

Đây là một thử nghiệm lý tưởng để thu thập thông tin về việc cung cấp năng lượng tại các địa điểm xa xôi khác, ví dụ như trong không gian chẳng hạn. Từ thí nghiệm này, chúng ta có thể vẽ ra một lộ trình để khai thác hết tiềm năng của năng lượng mặt trời. Trong tương lai, có thể chúng ta sẽ sử dụng năng lượng mặt trời cho một sứ mệnh lên sao Hỏa.”

Tháng 9/2022, các nhà nghiên cứu dự kiến sẽ bắt đầu chuyến hành trình kéo dài 84 ngày trên chiếc xe điện Tesla được sạc hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời. Họ sẽ ghé thăm 70 trường học và trò chuyện với các học sinh, sinh viên về cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, hướng tới mục tiêu trung hòa carbon. 

Ông PAUL DASTOOR - Giám đốc Dự án Charge Around Australia (CAA): “Chúng tôi sẽ lái một chiếc xe điện vòng quanh nước Australia và cho mọi người thấy rằng, chiếc xe này được vận hành bởi công nghệ của các nhà nghiên cứu Australia, một loại công nghệ năng lượng mặt trời hoàn toàn mới. Điều đó sẽ thu hút sự chú ý của mọi người và cũng chính là công nghệ mà mọi người mong muốn. Tôi nghĩ rằng, cộng đồng đang tìm kiếm câu trả lời cho những vấn đề mà họ đang phải đối mặt hàng ngày, xung quanh biến đổi khí hậu. Và đây sẽ là đáp án dành cho họ.”

Thông qua dự án nghiên cứu, các nhà khoa học mong muốn thay đổi nhận thức của người dân Australia hiểu hơn về xe ô tô chạy điện, trong bối cảnh nhiều người còn ngần ngại, không muốn sử dụng xe điện vì lo ngại quá trình sạc điện khó khăn, hay phạm vi di chuyển bị hạn chế.

PIN NHIÊN LIỆU HYDRO – CÔNG NGHỆ SẠCH CHO TƯƠNG LAI XANH

Vận hành êm ái với tốc độ cao, và đặc biệt là không hề có khí thải… Đây là Sea Change – một chiếc phà thế hệ mới chạy hoàn toàn bằng pin nhiên liệu hydro. Với chiều dài 21m, chiếc phà này có thể chuyên chở 75 hành khách, trên hành trình khám phá dọc vịnh San Francisco, Mỹ. Chiếc phà được đóng tại xưởng tàu All American Marine ở Bellingham, Washington và đang trải qua các bước thử nghiệm cuối cùng, trước khi chính thức đi vào vận hành thương mại. 

 Ông JEFF SOKOLIK - Quản lý dự án, Xưởng đóng tàu All American Marine: “Trong thế giới hàng hải, chúng ta bắt đầu với những chiếc thuyền buồm. Sau đó chúng ta phát triển năng lượng hơi nước sử dụng than, tiếp đó là động cơ diesel. Và hiện nay sẽ là tàu chạy bằng pin nhiên liệu. Đó là nguồn năng lượng xanh, hiệu quả và tiết kiệm khi được triển khai trên quy mô lớn.”

Sự bùng nổ của xe chạy điện đã đặt ra nhu cầu phát triển các loại pin để tích trữ và truyền năng lượng. Với những ưu điểm vượt trội so với pin truyền thống và khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, pin nhiên liệu hydro đang nổi lên như một lựa chọn đầy tiềm năng để vận hành phương tiện theo cách xanh và sạch hơn, vì chúng chỉ thải ra nước và nhiệt. Trên thực tế, pin nhiên liệu hydro đã được ứng dụng trong lĩnh vực vận tải đường bộ, đường sắt và cả một số loại tàu thuyền. Nói một cách dễ hiểu, pin nhiên liệu là một động cơ tiêu thụ hydro để sản sinh ra điện và nước. 

Ông JEFF SOKOLIK - Quản lý dự án, Xưởng đóng tàu All American Marine: “Đây là hệ thống pin nhiên liệu hydro để vận hành chiếc phà này, với công suất 30 kilowatt. Có một màng trao đổi proton ở phía sau. Cơ chế hoạt động là khí hydro sẽ đi vào ở một bên, không khí từ khí quyển đi vào bên còn lại và cung cấp oxy, từ đó sản sinh ra điện. Pin nhiên liệu cũng sản sinh ra lượng nhiệt rất lớn, chúng ta cũng có hệ thống làm mát để hạ nhiệt độ tại đây.”

Ông PACE RALLI - Giám đốc điều hành, Công ty đầu tư Switch Maritime: “Chiếc phà đã hoạt động và hoàn toàn được vận hành bằng pin nhiên liệu hydro. Tôi muốn nhấn mạnh rằng đây là con tàu thương mại đầu tiên trên thế giới được vận hành theo cách này. Điều này làm tôi thực sự hạnh phúc. Không còn gì vui sướng hơn khi được chứng kiến toàn bộ quá trình biến ý tưởng trở thành hiện thực.”

Chiếc phà Sea Change được trang bị ba ngăn xếp nhiên liệu hydro, cung cấp năng lượng cho 2 động cơ cánh quạt, cho phép phà di chuyển với tốc độ tối đa 20 hải lý trên giờ. Hệ thống truyền động nhiên liệu cung cấp khả năng vận hành linh hoạt tương tự động cơ diesel nhưng yêu cầu bảo trì ít hơn. Không những vậy, pin nhiên liệu hydro hầu như không gây ra tiếng ồn trong quá trình sản xuất điện, không phát ra các chất thải gây ô nhiễm. Một điểm đặc biệt nữa là pin nhiên liệu có thể sản sinh ra điện một cách liên tục, chừng nào còn oxy và hydro, trong khi pin thông thường phải trải qua quá trình sạc để tái sử dụng. 

 Ông PACE RALLI - Giám đốc điều hành, Công ty đầu tư Switch Maritime: “Ý tưởng về một chiếc phà chạy bằng nhiên liệu hydro xuất hiện cách đây 4 năm. Tôi và các đồng nghiệp của mình đã cùng làm việc trong các dự án nhằm giảm lượng khí thải carbon trong ngành vận tải từ năm 2012. Khi ấy, tôi sống tại Brooklyn và thường xuyên di chuyển bằng phà giữa Brooklyn và Manhattan. Tôi đã chợt nghĩ rằng, có lẽ đây sẽ là lĩnh vực phù hợp để thử các công nghệ hạn chế carbon mới. Ủy ban Tài nguyên Không khí California đã tài trợ cho một dự án nghiên cứu về nhiên liệu hydro như một phương pháp để giảm khí thải carbon trên tàu thuyền. Chúng tôi đã quyết định tham gia với họ và tài trợ cho dự án này từ năm 2019."

 Ông JEFF SOKOLIK - Quản lý dự án, Xưởng đóng tàu All American Marine: “Tôi có niềm đam mê đối với năng lượng sạch và các công nghệ mới. Xưởng đóng tàu của chúng tôi luôn xuất xưởng các con tàu sử dụng nhiên liệu hiệu quả nhất, và đó là điều mà chúng tôi rất tự hào. Dự án thử nghiệm này cho phép chúng tôi nâng đam mê của mình lên một cấp độ mới, đó là đạt mức hoàn toàn trung hòa carbon”.

Nghiên cứu về khí nhà kính được Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) thực hiện vào năm 2020 cho biết lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính bao gồm CO2, methane và nitơ oxit đã tăng từ 977 triệu tấn trong năm 2012 lên 1.076 triệu tấn vào năm 2018. Chính vì vậy, xanh hóa các phương tiện vận tải đã trở thành nhu cầu cấp thiết. 

Ông PACE RALLI - Giám đốc điều hành, Công ty đầu tư Switch Maritime: “Ngành công nghiệp vận tải biển sử dụng trung bình khoảng 300 triệu tấn nhiên liệu dùng carbon mỗi năm. Những tác động của ngành này là điều ai cũng biết, với lượng phát thải trung bình khoảng một tỷ tấn CO2 và các khí nhà kính khác mỗi năm. Chúng ta có thể chịu đựng điều đó trong bao lâu, tôi nghĩ rằng chúng ta cần phải sớm thay đổi thực trạng này, không chỉ trong vận tải biển, mà trong tất cả các hình thức vận tải, công nghiệp nặng và sản xuất điện”.

Nếu quá trình chạy thử diễn ra tốt đẹp, theo đúng kế hoạch, chiếc phà đầu tiên chạy bằng pin nhiên liệu hydro sẽ được đưa vào phục vụ hành khách vào tháng 6/2022, đúng vào mùa hè ở San Francisco.

Ông PACE RALLI - Giám đốc điều hành, Công ty đầu tư Switch Maritime: “Chiếc phà này thực sự là một chất xúc tác, công nghệ được sử dụng tại đây có thể được phát triển trên quy mô rộng hơn, cho các tàu có kích thước lớn hơn, như tàu kéo hoặc thậm chí là các con tàu vượt biển như tàu container, tàu du lịch hay tàu chở dầu. Chúng tôi đang chứng minh rằng pin nhiên liệu hydro có thể được ứng dụng trong hoạt động hàng hải và các chủ tàu hoàn toàn có thể tin tưởng đầu tư vào công nghệ này.”

Thực hiện : Kim Ngọc

quảng cáo