An toàn hydro cho giao thông: Nền tảng của quá trình chuyển đổi năng lượng

Ngày 20/2/2026

Báo cáo Safety of Hydrogen for Transport do Oil and Gas Climate Initiative (OGCI) phối hợp với DNV thực hiện đã đưa ra một đánh giá toàn diện về các thách thức an toàn khi triển khai hydro trong lĩnh vực giao thông vận tải.

Trong ba thập kỷ tới, đội phương tiện toàn cầu có thể đạt 2 tỷ xe, lưu lượng hành khách hàng không tăng 130% và vận tải biển tăng 35%. Hiện nay, lĩnh vực giao thông chiếm khoảng 25% lượng phát thải CO₂ liên quan đến năng lượng trên toàn cầu. Điều này cho thấy khử carbon trong vận tải không chỉ là lựa chọn chính sách mà là yêu cầu tất yếu để đạt mục tiêu phát thải ròng bằng không vào năm 2050.

Hydro: Giải pháp tiềm năng nhưng không đơn giản

Hydro, khi sử dụng trong pin nhiên liệu, chỉ tạo ra nước và nhiệt, không phát thải từ quá trình đốt cháy. Công nghệ pin nhiên liệu có hiệu suất cao hơn hai đến ba lần so với động cơ đốt trong truyền thống và cho phép tiếp nhiên liệu nhanh, phù hợp với vận tải đường dài và phương tiện hạng nặng.

Tuy nhiên, để mở rộng quy mô ứng dụng, các rủi ro an toàn phải được đánh giá và kiểm soát một cách hệ thống.

Những thách thức an toàn chính

Nguy cơ cháy nổ

Hydro có vận tốc cháy cao và năng lượng mồi cháy thấp, làm tăng nguy cơ nổ. Báo cáo chỉ ra rằng vẫn còn nhiều bất định trong việc mô hình hóa rủi ro nổ, đặc biệt liên quan đến hiện tượng chuyển từ cháy lan sang nổ kích nổ (Deflagration to Detonation Transition). Điều này đòi hỏi nghiên cứu bổ sung để đảm bảo cơ sở thiết kế an toàn đáng tin cậy.

Hydro hóa lỏng và rủi ro nhiệt độ cực thấp

Hydro lỏng có mật độ năng lượng thể tích cao hơn hydro khí, phù hợp với một số ứng dụng như hàng không. Tuy nhiên, nhiệt độ cực thấp của hydro lỏng tạo ra các nguy cơ riêng, bao gồm ảnh hưởng đến vật liệu và nguy cơ liên quan đến môi trường xung quanh. Dữ liệu thực nghiệm quy mô lớn vẫn còn hạn chế.

Tiếp nhiên liệu và vận hành đồng thời

Việc thực hiện các hoạt động khác trong khi tiếp nhiên liệu hydro cần được đánh giá kỹ lưỡng. Trong các trung tâm năng lượng đa nhiên liệu, rủi ro khi đồng thời nạp hydro và sạc pin cũng là một vấn đề cần nghiên cứu sâu hơn.

Ảnh hưởng của hydro lên vật liệu

Hydro có thể làm tăng tốc độ phát triển vết nứt mỏi trong kim loại lên mức cao hơn đáng kể so với môi trường thông thường. Điều này đặc biệt quan trọng đối với đường ống và kết cấu hiện hữu, nhất là các hệ thống đã vận hành lâu năm.

Cập nhật tiêu chuẩn và quy chuẩn

Báo cáo nhấn mạnh sự cần thiết phải điều chỉnh tiêu chuẩn về hệ thống xả áp và thông gió để tính đến hiện tượng quá áp do đánh lửa trễ, kể cả trong không gian mở. Các hệ thống giảm áp nổ phải được thiết kế chuyên biệt cho hydro. Ngoài ra, yêu cầu thông gió trong không gian kín có thể cần vượt qua cách tiếp cận truyền thống do đặc tính khuếch tán và nổi cao của hydro.

Thách thức theo từng lĩnh vực

• Đường sắt: Cần giải quyết vấn đề thông gió trong hầm và nhà ga, đồng thời đánh giá tác động tải trọng mới của hệ thống hydro đối với hạ tầng hiện có.

• Hàng không: Cần thử nghiệm tiếp nhiên liệu hydro lỏng nhanh, phát triển công nghệ phát hiện rò rỉ và mở rộng năng lực thử nghiệm trong điều kiện rung, áp suất và nhiệt độ đặc thù của chu kỳ cất hạ cánh.

• Hàng hải: Hạn chế về dung tích lưu trữ và yêu cầu bunker chuyên biệt có thể ảnh hưởng đến khả năng ứng dụng trên tàu đường dài.

Đào tạo và nhận thức

Lực lượng cứu hỏa và ứng phó khẩn cấp cần được đào tạo chuyên sâu về đặc tính hydro và phương tiện pin nhiên liệu. Khi nền kinh tế hydro mở rộng, đào tạo và nâng cao nhận thức sẽ là yếu tố nền tảng để duy trì mức an toàn cao trong toàn bộ hệ thống.

Kết luận

Hydro có thể trở thành một trụ cột quan trọng trong chiến lược khử carbon của giao thông vận tải. Tuy nhiên, việc triển khai quy mô lớn đòi hỏi đầu tư nghiêm túc vào nghiên cứu, tiêu chuẩn hóa và đào tạo. An toàn không chỉ là yêu cầu kỹ thuật mà là điều kiện tiên quyết để xây dựng niềm tin thị trường và bảo đảm quá trình chuyển đổi năng lượng diễn ra bền vững.