Đây là cách tàu hỏa chạy bằng hydro có thể biến đổi giao thông – Diễn đàn Kinh tế Thế giới
Hoa Kỳ vừa đưa vào hoạt động tuyến tàu chở khách không phát thải đầu tiên, đây có thể là cột mốc quan trọng trong nỗ lực toàn cầu nhằm giảm thiểu phát thải carbon trong giao thông công cộng.
Zero Emission Multiple Unit (ZEMU) đã ra mắt lần đầu tiên tại San Bernardino, California. Tàu chở 108 hành khách và dự kiến sẽ đi vào hoạt động toàn diện vào đầu năm 2025. ZEMU cung cấp một thử nghiệm thực tế về tiềm năng của công nghệ hydro trong giao thông công cộng hàng ngày.
Tàu hỏa chạy bằng hydro đang được thử nghiệm
Trong khi Hoa Kỳ mới chỉ bắt đầu hành trình sử dụng tàu chạy bằng hydro thì các quốc gia khác đã đạt được những tiến bộ đáng kể.
Đức đã ra mắt tàu chạy bằng hydro đầu tiên trên thế giới vào năm 2018, tạo tiền lệ cho các nước khác. Vương quốc Anh hiện đang thử nghiệm tàu chạy bằng hydro như một phần trong kế hoạch đầy tham vọng của mình nhằm loại bỏ dần tàu chạy bằng dầu diesel vào năm 2040. Pháp đã đặt hàng tàu chạy bằng hydro cho một số tuyến khu vực và có kế hoạch bắt đầu hoạt động vào năm 2025. Những sáng kiến toàn cầu này nhấn mạnh sự công nhận ngày càng tăng về tiềm năng của hydro trong việc cách mạng hóa vận tải đường sắt.
Hydro so với điện
Chỉ mới hơn 200 năm kể từ khi tuyến đường sắt đầu tiên trên thế giới mở cửa vào năm 1825, với động cơ hơi nước chạy bằng than kết nối hai thị trấn ở phía bắc nước Anh. Hai thế kỷ sau, ngành đường sắt đã phần lớn không còn sử dụng than nữa, với các đoàn tàu hiện đại được kéo bằng đầu máy diesel và điện.
Với tính bền vững hiện đang là ưu tiên hàng đầu trong phát triển, chúng ta có thể sẽ thấy sự tập trung nhiều hơn vào điện và hydro như nguồn năng lượng cho động cơ xe lửa. Vậy, ưu điểm tương đối của từng loại là gì?
Điểm khởi đầu cho cuộc tranh luận này là cả tàu điện và tàu hydro đều được coi là không phát thải tại thời điểm sử dụng. Tuy nhiên, tàu điện dựa vào năng lượng được tạo ra từ các nguồn bên ngoài và nếu năng lượng đó không được tạo ra từ năng lượng tái tạo, thì những chuyến tàu này sẽ làm tăng lượng khí thải carbon nói chung. Một nghiên cứu của Canada cũng chỉ ra rằng tàu điện đòi hỏi cơ sở hạ tầng phức tạp và tốn kém, bao gồm cả các giàn trên cao để mang cáp điện và trạm biến áp để cung cấp điện.
Sự phát triển của tàu điện chạy bằng pin có thể loại bỏ hàng nghìn km cáp, nhưng chúng sẽ tạo ra nhu cầu về cơ sở hạ tầng sạc nhanh hoặc các cơ sở để thay thế pin đã cạn bằng pin mới sạc.
Nghiên cứu tương tự cũng phát hiện ra rằng hydro có nhiều lợi ích như một nguồn năng lượng cho thế hệ tàu hỏa tiếp theo. Những lợi ích này bao gồm mức năng lượng cao hơn nhiều được nhúng trong hydro, khả năng đốt cháy nó trong động cơ đốt trong hoặc chuyển đổi nó trong pin nhiên liệu để tạo ra điện và mức đầu tư cơ sở hạ tầng ban đầu thấp hơn nhiều so với đường sắt điện.
Những thách thức đối với hydro
Một trong những lợi thế chính của đường sắt điện là cơ sở hạ tầng và các biện pháp an toàn để cung cấp và quản lý tải điện lớn đã có sẵn. Việc triển khai hydro làm nhiên liệu đường sắt sẽ đòi hỏi phải phát triển cơ sở hạ tầng trên quy mô lớn để vận chuyển, lưu trữ và triển khai an toàn. Hydro là một loại hóa chất dễ bay hơi và dễ nổ, do đó cần có các biện pháp an toàn nghiêm ngặt tại mọi điểm trong chuỗi cung ứng.
Việc lưu trữ một lượng lớn hydro trên một chuyến tàu chạy nhanh có khả năng gây nguy hiểm. Hội đồng Tiêu chuẩn và An toàn Đường sắt Vương quốc Anh đã công bố một báo cáo giải quyết các vấn đề về an toàn, tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định cần thiết để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đưa tàu hydro vào hoạt động thường xuyên một cách an toàn. Báo cáo xác định hỏa hoạn là mối quan tâm chính và khám phá một số cách để giảm thiểu rủi ro, bao gồm vị trí của các bồn chứa hydro trên toa tàu và các yêu cầu bảo trì để đảm bảo hoạt động an toàn.
Tương lai của du lịch đường sắt
Sự thành công của tàu hỏa chạy bằng hydro sẽ phụ thuộc vào sự phát triển song song trong sản xuất hydro xanh và cơ sở hạ tầng hỗ trợ. Khi công nghệ tiến bộ và quy mô kinh tế phát huy tác dụng, chúng ta có thể mong đợi thấy nhiều tàu hỏa chạy bằng hydro hơn trên toàn cầu, đóng góp đáng kể vào hành trình hướng tới tương lai không phát thải ròng.
Sự lựa chọn giữa tàu chạy bằng hydro và tàu điện có thể sẽ phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể về tuyến đường, cơ sở hạ tầng hiện có, phương pháp sản xuất năng lượng tại địa phương và dự báo chi phí dài hạn.
Trong nhiều trường hợp, sự kết hợp của cả hai công nghệ có thể là cách tiếp cận hiệu quả nhất để đạt được mạng lưới đường sắt hoàn toàn không phát thải carbon.
Cộng đồng Giải pháp Năng lượng Tiên tiến của Diễn đàn Kinh tế Thế giới đặt mục tiêu đẩy nhanh quá trình triển khai các công nghệ tiên tiến trên quy mô công nghiệp - chẳng hạn như nhiên liệu sạch, hydro, hạt nhân tiên tiến, lưu trữ năng lượng và loại bỏ carbon - rút ngắn thời gian từ hàng thập kỷ xuống còn hàng năm bằng cách thu hút các nhà lãnh đạo trong các lĩnh vực năng lượng quan trọng thúc đẩy quá trình chuyển đổi.
Đây là cách tàu hỏa chạy bằng hydro có thể biến đổi giao thông – Diễn đàn Kinh tế Thế giới
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
