Chuyến đi đường dài bằng xe chạy bằng hydro: 365 dặm xuyên Texas
Năm 2003, một đoàn xe chạy bằng hydro đã đi qua khu vực Los Angeles để chứng minh sự phát triển của công nghệ năng lượng thế hệ tiếp theo này. Các tài xế, bao gồm cả chuyên gia về hydro Alan Lloyd, không chắc chắn về kết quả. Do lo ngại về an toàn của công nghệ mới nổi lúc bấy giờ, họ đã mang theo một cảnh sát hộ tống cho chuyến đi "Rally Thru the Valley".
Hai mươi hai năm sau, một đoàn xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro khác lại lên đường. Lần này, sự kiện diễn ra tại Texas, nơi đang nổi lên như một trung tâm hydro toàn cầu. Một nhóm sinh viên và nhân viên từ Trung tâm Cơ điện (CEM) của Đại học Texas tại Austin đã lái xe từ Austin đến Houston để tham dự Triển lãm Công nghệ Hydro.
Trong dịp này, đoàn xe chạy bằng pin nhiên liệu Toyota Mirai không cần cảnh sát hộ tống. Và các tài xế lẫn hành khách, bao gồm cả Lloyd, đều không hề lo lắng về thành công của chuyến đi khứ hồi 365 dặm.
Lloyd chia sẻ:
Chúng tôi lái xe một cách nhẹ nhàng và êm ái trên Đường cao tốc 290,
“Thật thỏa mãn khi thấy những gì chúng tôi đã bắt đầu 20 năm trước ở California được thể hiện trên những con đường ở Texas. Chuyến đi đã khơi dậy sự hào hứng của sinh viên, nhân viên và những người tham dự triển lãm.”
Họ đã trở về với một phần tư bình xăng còn dư, đạt mức trung bình tương đương 85 dặm/gallon. Chuyến đi đánh dấu sự tiến bộ vững chắc của nghiên cứu hydro và đánh dấu 20 năm đổi mới hydro tại CEM. Chuyến đi cho thấy tiềm năng của xe chạy bằng hydro, hiệu suất vượt trội trong số đó, và nhu cầu phát triển cơ sở hạ tầng xung quanh chúng.
Mike Lewis, giám đốc CEM, cho biết:
Chúng tôi đã lắp đặt trạm tiếp nhiên liệu hydro cố định đầu tiên tại Texas gần 20 năm trước để hỗ trợ hoạt động R&D tại trường Đại học.
"Hiện nay, chúng tôi có một cơ sở R&D hydro được nâng cấp, được gọi là Hydrogen ProtoHub, cung cấp một nền tảng thử nghiệm cho các công nghệ hydro và hỗ trợ đào tạo, giáo dục."
Cơ sở Hydrogen Đầu Tiên
Vào tháng 4 năm 2024, UT CEM đã khai trương cơ sở công nghệ hydro đầu tiên tại Cơ sở Nghiên cứu J.J. Pickle. Hydrogen ProtoHub có hệ thống sản xuất, lưu trữ, phân phối hydro tại chỗ và một trạm tiếp nhiên liệu cho xe — minh họa toàn bộ hệ sinh thái hydro.
Ngoài việc tiếp nhiên liệu cho xe, Hydrogen ProtoHub còn hướng đến giải quyết một thách thức năng lượng quan trọng khác.
Lewis cho biết:
Chúng tôi đang tìm cách đáp ứng nhu cầu năng lượng của AI và các trung tâm dữ liệu,
"vì vậy chúng tôi đang sử dụng một phần hydro được tạo ra tại chỗ để tạo ra năng lượng cho Trung tâm Điện toán Tiên tiến Texas."
Vài ngày trước khi cơ sở này được khánh thành, ba chiếc Toyota Mirai đã đến, đóng vai trò quan trọng trong việc chứng minh khả năng sử dụng nhiên liệu hydro cho giao thông. Giống như California, Nhật Bản là quốc gia tiên phong trong việc tích hợp hydro và hiện là quốc gia dẫn đầu toàn cầu về phát triển công nghệ hydro. Đầu những năm 1990, Toyota bắt đầu nghiên cứu xe điện chạy bằng pin nhiên liệu, dẫn đến sự ra đời của Toyota Mirai thế hệ thứ hai hiện nay. Mirai là một chiếc xe điện chạy bằng năng lượng hydro và chỉ thải ra hơi nước, khiến nó trở thành một phương tiện không phát thải. "Mirai" có nghĩa là "tương lai" trong tiếng Nhật.
Lloyd, hiện là cộng tác viên nghiên cứu tại CEM, đã đóng vai trò quan trọng trong việc sắp xếp việc sử dụng các phương tiện này ở Texas như một phần trong nghiên cứu của nhóm. Lloyd có một lý lịch làm việc về hydro từ năm 1999, khi ông là chủ tịch Hội đồng Tài nguyên Không khí California. Ông đã hợp tác chặt chẽ với các tổ chức như Đối tác Pin Nhiên liệu Hydro của California, mà Toyota đã và đang là thành viên trong ngành.
Các nhân viên, sinh viên và đối tác dự án đủ tiêu chuẩn của UT vận hành và sử dụng các phương tiện này hàng ngày trong các nỗ lực nghiên cứu của họ. Vì đây là những chiếc xe không phát thải, nhóm đã giảm nhẹ lượng khí thải carbon. Trong năm qua, Mirai đã lái hơn 25.000 dặm trên đường Texas, với mức tiêu thụ trung bình 76 dặm/gallon.
Chuyến đi đường trường
Kể từ khi nhận được xe và lắp đặt hệ thống tiếp nhiên liệu, nhóm nghiên cứu hydro CEM đã thử nghiệm phạm vi hoạt động và mức tiêu thụ nhiên liệu bằng cách đi đến các khu vực khác của Texas, bao gồm Gonzales, San Antonio, West và Fredericksburg.
Trợ lý nghiên cứu sinh CEM, Grace Childers, là sinh viên năm cuối ngành kỹ thuật hóa học, người đã lái một trong những chiếc xe trong chuyến đi Houston. Trong ba năm qua, Childers đã tích lũy kinh nghiệm thực tế tại Hydrogen ProtoHub, tập trung vào tích hợp hệ thống với các công nghệ sản xuất và sử dụng hydro, bao gồm cả việc tiếp nhiên liệu hydro cho xe điện chạy bằng pin nhiên liệu. Tốt nghiệp vào tháng 12, Childers đang tìm hiểu khả năng học lên cao học, đồng thời vẫn giữ các lựa chọn việc làm của mình.
Childers cho biết,
Khi tôi giải thích với bạn bè, gia đình hoặc bất kỳ ai hỏi về cách thức hoạt động của xe chạy bằng hydro, tôi thường bắt đầu bằng cách mô tả quá trình nạp nhiên liệu và nó tương tự như việc nạp nhiên liệu cho xe động cơ đốt trong như thế nào,
"Sau đó, tôi chỉ cần giải thích rằng khí hydro trong xe kết hợp với
oxy, và phản ứng đó tạo ra năng lượng. Khí thải duy nhất là hơi nước.”
Hydrogen ProtoHub tại UT là trạm tiếp nhiên liệu hydro công cộng duy nhất tại Texas. Vì Texas không có mạng lưới trạm tiếp nhiên liệu hydro, nên chuyến đi đến Houston tiềm ẩn một số rủi ro. Dựa trên số dặm/gallon tương đương từ các bài kiểm tra phạm vi hoạt động, việc đi khứ hồi đến Houston hoặc Dallas luôn khả thi, nhưng việc thiếu các lựa chọn tiếp nhiên liệu trên đường đi vẫn khiến chuyến đi trở nên căng thẳng.
Austin Mabrey, một kỹ sư nghiên cứu tại CEM, cho biết:
Nỗi lo về phạm vi hoạt động là có thật, một phần do Toyota Mirai hiển thị giá trị số dặm còn lại cho đến khi hết xăng khá dè dặt. Tuy nhiên, trong quá trình thử nghiệm và vận hành hàng ngày của Mirai, chúng tôi đã tự tin hơn vào phạm vi hoạt động thực tế của xe.
“Chúng tôi lái xe khá dè dặt trên đường đến Houston, tiêu thụ chưa đến nửa bình nhiên liệu, đảm bảo đủ nhiên liệu cho chuyến trở về Austin.”
Lewis nói,
Hơi mạo hiểm một chút, phải không? Chúng tôi không có cơ hội tiếp nhiên liệu,
“Việc suy nghĩ trước, theo dõi các xe trong khoảng một năm, và việc lái xe hàng ngày đã giúp chúng tôi tự tin rằng mình có thể làm được và đạt được phạm vi hoạt động.
Anh ấy tiếp tục,
Chúng tôi đã bàn về việc thực hiện một chuyến đi đường dài như vậy trong hơn một năm, thường với sự do dự và nghi ngờ, nhưng quyết định bây giờ là lúc để chứng minh điều đó có thể thực hiện được, để biến nó thành hiện thực,
Vào tháng 6, họ đã sử dụng Triển lãm Công nghệ Hydro tại Trung tâm NRG ở Houston như một cơ hội hoàn hảo để giới thiệu các phương tiện và tham quan thực tế với các sinh viên thực tập của họ.
Mặc dù Childers cảm thấy tự tin về chuyến đi dựa trên các bài kiểm tra phạm vi hoạt động trước đó,
Cô ấy nói,
Tôi biết mình sẽ không hoàn toàn chắc chắn cho đến khi chúng tôi đến Houston,
“Nhưng sau chặng đầu tiên của chuyến đi và khi còn năm phần tám bình xăng, tôi đã sẵn sàng đặt vé trên đường về nhà,” cô ấy tiếp tục. “Khi chúng tôi trở lại bãi đậu xe CEM, đó là lúc chúng tôi cảm thấy thực sự tuyệt vời. Thật tuyệt vời khi được tham gia vào sự kiện này.”
Trung tâm Hydrogen Texas
Chuyến đi đánh dấu lần đầu tiên một đoàn xe caravan chạy bằng pin nhiên liệu hydro di chuyển trên đường phố Texas. Xe chạy bằng pin nhiên liệu rất hiếm do thiếu cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu hydro trên toàn tiểu bang.
Tuy nhiên, con đường tích hợp hydro ở Texas đang dần được chú ý. Gần đây, Hội đồng Chính quyền Bắc Trung Texas đã nhận được khoản tài trợ của liên bang để xây dựng mạng lưới trạm tiếp nhiên liệu cho xe tải hạng nặng tại Texas. Trung tâm Hydrogen HyVelocity, một dự án hợp tác trên khắp Bờ biển Vịnh Texas với sự tham gia đáng kể của UT, nhằm mục đích hỗ trợ mạng lưới trạm tiếp nhiên liệu hydro với các dự án sản xuất và phân phối hydro.
Xây dựng tương lai này đòi hỏi sự phát triển lực lượng lao động và đào tạo thực hành, và Hydrogen ProtoHub đóng vai trò là một nguồn tài nguyên giáo dục quan trọng. Cơ sở này thường xuyên đón khách tham quan, tổ chức các chuyến tham quan hàng tuần cho nhiều nhóm khác nhau, bao gồm sinh viên, các đối tác tiềm năng trong ngành và các bên liên quan trong cộng đồng.
Lewis chia sẻ:
Giá trị mà trang web này mang lại cho sinh viên thực sự nằm ở trải nghiệm thực tế,
“Việc áp dụng những kiến thức đã học ở trường - tất cả các môn toán, vật lý và nhiệt động lực học - vào thực tế và hữu hình hóa chúng. Đây là một nơi tuyệt vời cho giáo dục, tiếp cận cộng đồng, phát triển và đào tạo nguồn nhân lực.”
Đối với những sinh viên như Childers, trải nghiệm này đã định hình sự nghiệp của họ.
Cô ấy chia sẻ:
Được làm việc thực tế về công nghệ hydro, kết hợp với kiến thức lý thuyết mà chúng tôi học được trên lớp, đã khẳng định rằng tôi rất muốn gắn bó với ngành năng lượng bằng cách nào đó.
