Đức – Đường tàu chuyển đổi hoàn toàn sang hydro
Đức – đường tàu chuyển đổi hoàn toàn sang hydro.
Một tuyến đường xe lửa địa phương ở Đức đang trở thành tuyến đường đầu tiên chạy một đoàn tàu chạy bằng hydro. Hydrogen có thể là một giải pháp đường sắt không phát thải trên các tuyến yên tĩnh hơn, nơi điện khí hóa quá đắt.
Một tuyến đường sắt địa phương cách Hamburg không xa sẽ bắt đầu hoạt động độc quyền với các đoàn tàu chạy bằng hydro, sử dụng đội 14 chiếc do công ty Alstom của Pháp sản xuất.
Thủ tướng bang Lower Saxony, Stephan Weil, đã tham dự một buổi lễ tại thị trấn Bremervörde để khánh thành đường dây hoàn toàn hydro.
Thử nghiệm thương mại đầu tiên của loại tàu mới đã diễn ra trên tuyến giữa Cuxhaven, Bremerhaven, Bremervörde và Buxtehude vào năm 2018. Kể từ đó, một số đầu máy hydro đã chạy trên tuyến dài khoảng 100 km (khoảng 60 dặm), nhưng cùng với các đoàn tàu chạy bằng động cơ diesel vẫn đi được phần lớn quãng đường.
Stephan Weil đã nói:
Dự án này là một ví dụ toàn cầu, nó là một ví dụ nổi bật cho sự chuyển đổi thành công 'Được thực hiện tại Lower Saxony.
Weil nói, sử dụng khẩu hiệu bằng tiếng Anh “Made in Germany” cực kỳ phổ biến trong chính trị và kinh doanh của Đức. “Là một quốc gia năng lượng tái tạo, chúng tôi đánh dấu một cột mốc quan trọng khác trên con đường hướng tới sự trung lập về khí hậu trong lĩnh vực giao thông vận tải của chúng tôi.”
Theo các nhà phát triển Alstom, dự án nhằm tiết kiệm hơn 4.000 tấn khí thải CO2 hàng năm.
Carmen Schwable, phát ngôn viên của cơ quan giao thông công cộng địa phương LNVG, cho biết:
Chúng tôi sở hữu 126 đoàn tàu chạy bằng dầu diesel, chúng tôi sử dụng trên nhiều tuyến khác nhau ở Lower Saxony.
“Chúng tôi sẽ không mua thêm bất kỳ đoàn tàu diesel nào nữa, để làm nhiều hơn nữa để chống lại biến đổi khí hậu. Chúng tôi cũng tin rằng tàu diesel sẽ không còn khả thi về mặt kinh tế trong tương lai.”
Thiết kế tại Pháp, lắp ráp tại Đức
Dự án trị giá 93 triệu euro (92,5 triệu USD) liên quan đến việc thiết kế các đoàn tàu Coradia iLint ở thị trấn Tarbes, miền nam nước Pháp và lắp ráp chúng ở Salzgitter, miền trung nước Đức. “Viện nghiên cứu phương tiện ý tưởng” của cơ quan vũ trụ DLR của Đức cũng đóng góp cho nghiên cứu.
Stefan Schrank, người quản lý dự án tại Alstom cho biết:
Bất kể thời gian nào trong ngày, hành khách sẽ di chuyển trên tuyến đường này nhờ hydro.
Stefan Schrank, giám đốc dự án tại Alstom, nói với hãng tin AFP, ca ngợi sự phát triển này là “đầu tiên trên thế giới”.
Các nhà phát triển hy vọng rằng các đoàn tàu hydro có thể cung cấp một giải pháp không phát thải cho việc di chuyển bằng đường sắt trên các tuyến vẫn đang sử dụng động cơ diesel, cung cấp năng lượng cho khoảng 1/5 hành trình tàu hỏa ở Đức.
Cuối cùng, Schrank ước tính rằng chỉ riêng ở Đức “từ 2.500 đến 3.000 đoàn tàu diesel có thể được thay thế bằng các mô hình hydro”.
Các đoàn tàu của Alstom cũng đã được sử dụng ở những nơi khác ở Châu Âu, bao gồm cả Cộng hòa Séc và các giải pháp giao thông công cộng chạy bằng hydro đang ngày càng được giới thiệu nhiều hơn. Hai chuyến tàu chạy bằng hydro đường ngắn đã được trưng bày tại Glasgow ở Vương quốc Anh vào năm ngoái cho hội nghị thượng đỉnh về khí hậu COP21. Nga và Trung Quốc là một trong những quốc gia đã bắt đầu thử nghiệm xe điện hoặc xe điện chạy bằng hydro.
Các công ty khác cũng đang xem xét công nghệ này. Tập đoàn kỹ thuật khổng lồ của Đức Siemens đã thử nghiệm nguyên mẫu tàu hydro đầu tiên của mình trong năm nay, hy vọng sẽ tung ra thị trường vào năm 2024.
Tại sao không chỉ điện khí hóa đường dây?
Hầu hết các tuyến đường sắt chính ở châu Âu và Đức đang được chuyển sang chạy bằng điện.
Tuy nhiên, trên các đường dây địa phương ít được sử dụng, chi phí điện khí hóa cao không phải lúc nào cũng hợp lý. Những chi phí này có thể trở nên đặc biệt nghiêm trọng nếu các chướng ngại vật như đường hầm và cầu cần phải thay đổi để cho phép giải phóng mặt bằng. Điện khí hóa các đường ray xe lửa yêu cầu đường dây thứ ba, không phổ biến trên các tuyến đường nông thôn hơn, hoặc cáp treo trên cao.
Khoảng một nửa số tàu khu vực của châu Âu vẫn chạy bằng dầu diesel.
Hydrogen - thay thế điện không có thời gian sạc
Coradia iLint đào tạo nhiên liệu bằng hydro tinh khiết, thu thập oxy từ không khí xung quanh và pin nhiên liệu chuyển đổi hai đầu vào thành dòng điện. Các chất thải duy nhất tại điểm phát điện là hơi nước và nhiệt, có nghĩa là các nhà phát triển chào hàng nó là không phát thải.
Ở một khía cạnh nào đó, hệ thống này giống một động cơ đốt trong hơn là một phương tiện chạy bằng pin hoặc một đoàn tàu được kết nối với lưới điện chính. Nó liên tục sử dụng hydro và không khí để tạo ra điện và yêu cầu nạp lại hydro khi hết, trong khi pin có xu hướng sử dụng năng lượng hóa học được lưu trữ bên trong chúng.
Nổi tiếng, Toyota - công ty đầu tiên đạt được thành công lớn về mặt thương mại nhờ khả năng di chuyển một phần bằng điện với chiếc Prius hybrid - kể từ đó đã chuyển phần lớn nghiên cứu về tính di động điện tử của mình sang ô tô chạy bằng hydro. Một trong những lợi ích được nhận thấy là khả năng nạp đầy hydro cho phương tiện tại một máy bơm, không giống như hệ thống hiện tại với xăng dầu, thay vì phải sạc pin.
Công ty đối tác Linde, công ty hàng đầu thế giới trong việc chế tạo các trạm tiếp nhiên liệu hydro cho ô tô trên đường, đang mở một điểm tiếp nhiên liệu hydro đầu tiên cho tàu hỏa. Theo
đối với các nhà phát triển, các đoàn tàu có phạm vi hoạt động lên tới 1.000 km (tối đa 620 dặm) giữa các lần nạp nhiên liệu và có thể được nạp nhiên liệu trong 15 phút.
Thủ tướng Đức Olaf Scholz và phó của ông Robert Habeck, đồng thời là bộ trưởng kinh tế và bảo vệ khí hậu, vừa trở về sau chuyến công du tới Canada, với mục đích chính là ký một thỏa thuận mới về nhập khẩu hydro xanh trong tương lai.
Nhưng vẫn còn những nhược điểm với hydro. Mặc dù nó là nguyên tố phong phú nhất trên hành tinh, nhưng nó hầu như luôn được trộn lẫn với các nguyên tố khác - dễ nhận biết nhất là với oxy để tạo thành nước. Chiết xuất hydro tinh khiết vẫn còn tốn kém và cần năng lượng.
Và hiện tại, cách rẻ nhất để làm điều đó vẫn là sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Nhưng chi phí sử dụng năng lượng tái tạo dư thừa để chiết xuất hydro đã giảm nhanh chóng và sự gia tăng dự kiến về chi phí nhiên liệu hóa thạch có thể sớm làm cho phương pháp này trở nên hấp dẫn hơn.
Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là ngành đường sắt và giao thông công cộng sẽ phải cạnh tranh với nhu cầu từ ngành công nghiệp nặng, ngành ô tô và các ngành khác, tất cả đều đang tìm cách khai thác nguồn năng lượng non trẻ này trong những năm tới.
