HANARIA: Con tàu mở ra tương lai xanh cho ngành hàng hải Nhật Bản

Ngày 9 tháng 1 năm 2026

Tại cảng Moji thuộc tỉnh Fukuoka, Nhật Bản, một con tàu đặc biệt đang thu hút sự chú ý của giới chuyên môn và những người quan tâm đến công nghệ xanh. Đó là HANARIA - tàu chở khách chạy bằng nhiên liệu hydro lai đầu tiên của Nhật Bản, do MOL Techno-Trade vận hành trên tuyến du lịch eo biển Kanmon.

Thiết kế và Thông số kỹ thuật

HANARIA không chỉ là một phương tiện giao thông thông thường mà còn là minh chứng cho sự đổi mới công nghệ trong ngành hàng hải. Với chiều dài 29,7 mét và chiều rộng 10 mét, con tàu có thể chở tối đa 103 hành khách, hoạt động chủ yếu trong vùng nước được bảo vệ. Tổng trọng tải của tàu là 238 tấn, với tốc độ hành trình đạt 10,2 hải lý/giờ (tương đương khoảng 20 km/h).

Điểm đột phá của HANARIA nằm ở hệ thống động lực: tàu sử dụng hệ thống đẩy điện kết hợp nhiên liệu hydro và diesel sinh học. Đây là hệ thống đầu tiên trên thế giới được ứng dụng cho tàu thủy, giúp giảm phát thải khí nhà kính từ 53% đến 100% tùy thuộc vào phương thức vận hành.

Hệ thống động lực tiên tiến

Hệ thống điện của HANARIA bao gồm ba nguồn năng lượng chính được tích hợp thông minh:

1. Pin nhiên liệu hydro (240kW × 2): Cung cấp năng lượng chính, sản xuất điện thông qua phản ứng hóa học giữa hydro và oxy, chỉ thải ra nước.

2. Máy phát điện diesel sinh học (450kW × 1): Đóng vai trò nguồn điện dự phòng và hỗ trợ, đảm bảo tính dự phòng của hệ thống.

3. Pin lithium-ion (225kW × 2): Hấp thụ biến động tải đột ngột từ hệ thống đẩy, ổn định điện áp và lưu trữ năng lượng tái tạo.

Hệ thống quản lý năng lượng (PMS) độc quyền cho phép chuyển đổi linh hoạt giữa các chế độ vận hành khác nhau, bao gồm "Chế độ không phát thải" (chỉ sử dụng pin nhiên liệu và pin) và "Chế độ lai" (sử dụng tất cả các nguồn điện). Việc sử dụng hệ thống đẩy điện mang lại không gian yên tĩnh và thoải mái đáng kinh ngạc bên trong tàu.

Mô hình cung cấp hydro sáng tạo

Một trong những thách thức lớn nhất đối với tàu chạy bằng hydro là thiếu cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu. HANARIA đã giải quyết vấn đề này thông qua mô hình "bình cassette" độc đáo.

Các mô-đun bình chứa hydro nén của Yanmar được lắp đặt trên boong đuôi tàu - đây là đặc điểm ngoại hình nổi bật nhất của HANARIA. Quy trình tiếp nhiên liệu bao gồm ba bước:

1. Nạp nhiên liệu trên bờ: Các mô-đun được cần cẩu nâng lên bờ và nạp nhiên liệu tại trạm hydro dành cho ô tô.

2. Vận chuyển và lắp đặt: Sau khi nạp nhiên liệu, các mô-đun được vận chuyển bằng xe tải đến bến cảng và lắp đặt lại lên tàu bằng cần cẩu.

3. Cung cấp nhiên liệu hai giai đoạn: Hệ thống cung cấp nhiên liệu khí (FGSS) giảm áp suất hydro từ 70MPa xuống áp suất phù hợp cho pin nhiên liệu thông qua hai giai đoạn.

Phương pháp này vượt qua rào cản pháp lý của cả Luật An toàn Khí cao áp (luật trên bờ) và Luật An toàn Tàu biển (luật hàng hải), thể hiện tinh thần sáng tạo trong sản xuất của Nhật Bản.

Thiết kế an toàn từ con số không

Do không có tiền lệ đóng tàu chạy bằng pin nhiên liệu hydro, nhóm phát triển phải bắt đầu thiết kế an toàn từ con số không.

Dựa trên "Hướng dẫn an toàn cho tàu chạy bằng pin nhiên liệu hydro" của Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch Nhật Bản, nhóm đã tiến hành mô phỏng khí khuếch tán trong trường hợp rò rỉ hydro. Thông qua nhiều cuộc họp HAZID (Nhận diện mối nguy), mọi rủi ro có thể xảy ra đã được xác định và các biện pháp đối phó được thực hiện. Các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt chưa từng có trên tàu thủy thông thường đã được áp dụng cho kết cấu thân tàu, hệ thống thông gió, thiết kế chống cháy nổ và thiết bị phát hiện/chữa cháy.

Từ thí điểm đến triển khai thực tế

HANARIA không chỉ là một con tàu thí nghiệm hay một khái niệm cho tương lai. Đây là tàu chở khách chạy bằng hydro đầu tiên được triển khai thực tế, hoạt động thương mại trên tuyến du lịch eo biển Kanmon.

Sự tồn tại của HANARIA truyền tải những thông điệp quan trọng:

• Công nghệ trưởng thành: Các công nghệ cốt lõi để sử dụng hydro làm năng lượng cho tàu thủy (PMS, FGSS, hệ thống an toàn) đã đạt đến mức độ sẵn sàng cho ứng dụng thực tế.

• Mô hình vận hành thực tế: Ngay cả khi cơ sở hạ tầng chưa hoàn thiện, vẫn có thể thực hiện vận hành thương mại thông qua việc xây dựng chuỗi cung ứng sáng tạo (mô hình bình cassette).

• Tiền lệ về tuân thủ quy định: Việc triển khai thực tế các công nghệ mới đòi hỏi đối thoại với cơ quan quản lý và chứng minh an toàn dựa trên bằng chứng thực tế.

Tất nhiên, vẫn còn nhiều thách thức phía trước: thiếu cơ sở hạ tầng cung cấp hydro chuyên dụng cho tàu thủy, thị trường thiết bị hydro cho tàu thủy chưa phát triển và quan trọng nhất là vấn đề chi phí. Tuy nhiên, HANARIA đã chỉ ra rõ ràng những thách thức này là "rào cản cần vượt qua" và đồng thời đã thực sự bước những bước đầu tiên để vượt qua chúng.

Thân tàu màu trắng lặng lẽ neo đậu tại cảng Moji là minh chứng cho thấy ngành vận tải biển - một ngành công nghiệp lâu đời và lớn - thực sự đang bắt đầu chuyển hướng sang "tương lai mới". Trong làn sóng khử carbon toàn cầu, thách thức này từ Nhật Bản có thể trở thành một tia sáng dẫn đường cho tương lai của đại dương trên toàn thế giới.

(Tham khảo: Tài liệu hội thảo của MOL Techno-Trade "Tương lai của đại dương với hydro - Thành tựu và thách thức của HANARIA")