Tàu chở hàng chạy bằng năng lượng gió là tương lai: Vạch trần 4 lầm tưởng cản trở việc cắt giảm khí thải
Hình ảnh khái niệm: Oceanbird, CC BY-SA
Tàu chở hàng đang thực sự trở lại.
Hãng vận tải hàng rời Nhật Bản MOL đang vận hành tàu chạy bằng sức gió. Tập đoàn thực phẩm khổng lồ của Mỹ Cargill đang hợp tác với thủy thủ Olympic Ben Ainslie để triển khai WindWings trên các tuyến đường của mình. Công ty vận chuyển Thụy Điển Wallenius đang hướng tới Oceanbird để cắt giảm tới 90% lượng khí thải. Công ty khởi nghiệp Zephyr & Borée của Pháp đã chế tạo Canopée, sẽ vận chuyển các bộ phận của tên lửa Ariane 6 của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu trong năm nay.
Tôi đã nghiên cứu quá trình khử cacbon của ngành vận tải biển. Trong khi thực hiện nghiên cứu thực địa trên Avontuur, một con tàu chở hàng chạy bằng sức gió, tôi thậm chí đã bị mắc kẹt trên biển trong 5 tháng—vì đại dịch chứ không phải vì mất gió.
Đi thuyền hướng tới không phát thải
Giống như mọi lĩnh vực khác, ngành vận tải biển cần khử cacbon theo Thỏa thuận Paris, nhưng lượng khí thải của ngành vẫn tiếp tục tăng. Năm 2018, Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) lần đầu tiên đặt ra mục tiêu giảm một nửa lượng khí thải vận chuyển từ năm 2008 đến năm 2050.
Đó là một bước đầu tiên quan trọng, nhưng không đầy đủ. Công cụ theo dõi hành động khí hậu tính toán rằng việc giảm một nửa lượng khí thải gần như không đủ để giữ cho nhiệt độ trái đất nóng lên dưới 1,5℃.
Chưa hết sự đồng thuận khoa học là 1,5℃ là giới hạn trên thực sự mà chúng ta có thể gặp rủi ro. Ngoài ra, các điểm tới hạn nguy hiểm có thể gây ra nhiều thảm họa thường xuyên hơn.
May mắn thay, IMO sẽ sửa đổi chiến lược của mình vào tháng 7 này. Tôi và nhiều người khác mong đợi nhiều tham vọng hơn—vì lượng khí thải vận chuyển bằng 0 vào năm 2050 là điều cần thiết để duy trì giới hạn 1,5℃ đáng tin cậy. Điều đó mang lại cho chúng tôi chưa đầy ba thập kỷ để làm sạch một ngành công nghiệp mà các con tàu có tuổi thọ trung bình là 25 năm. Dòng thời gian năm 2050 che giấu rằng ngân sách carbon của chúng ta có thể sẽ cạn kiệt nhanh hơn rất nhiều—yêu cầu hành động khẩn cấp đối với tất cả các lĩnh vực, bao gồm cả vận chuyển.
Các hãng vận tải thương mại sẽ ra khơi với WindWings trong năm nay.
Nghiên cứu đã xác nhận tiềm năng của lực đẩy gió.
Toán học rất đơn giản. Hoạt động vận chuyển tạo ra một tỷ tấn carbon dioxide mỗi năm, gần 3% lượng khí thải nhà kính toàn cầu. Nếu động cơ đẩy gió tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch ngày nay, thì ngân sách các-bon đang suy giảm sẽ kéo dài hơn một chút. Đổi lại, điều này giúp có thêm thời gian để phát triển các loại nhiên liệu thay thế mà hầu hết các tàu sẽ cần ở một mức độ nào đó. Khi những nhiên liệu này được phổ biến rộng rãi, chúng ta sẽ cần ít chúng hơn vì gió có thể cung cấp bất cứ thứ gì từ 10% đến 90% năng lượng mà một con tàu cần.
Một số nhà bình luận không dễ dàng bị thuyết phục, nhưng tôi nhận thấy hầu hết những ý kiến phản đối việc vận chuyển bằng sức gió đều dựa trên bốn lầm tưởng có thể dễ dàng bị bác bỏ.
Lầm tưởng 1. Tàu gió đã là quá khứ, vì lý do chính đáng
Những con tàu chạy bằng sức gió có thể khiến chúng ta nhớ đến những chiếc máy cắt trà vào thế kỷ 19 và tệ hơn nữa là về việc buôn bán nô lệ và bóc lột thuộc địa. Nhưng quay trở lại với sức đẩy của gió không có nghĩa là quay ngược thời gian.
Các tàu chạy bằng năng lượng gió mới sử dụng sự kết hợp giữa công nghệ mới và cũ để khai thác sức gió ở nơi phổ biến nhất: trên biển. Điều này làm giảm nhu cầu về nhiên liệu hóa thạch và nhiên liệu thay thế mới sẽ cần đầu tư và không gian cho cơ sở hạ tầng mới trên đất liền, cả để tạo ra điện và chuyển đổi năng lượng này thành nhiên liệu.
Ngay cả khi nghiên cứu về tàu chở hàng gần như đã dừng lại vào cuối thế kỷ 19, kỹ thuật, khoa học vật liệu, đua du thuyền và thiết kế hàng không vũ trụ đã mang lại những đổi mới lớn đang được sử dụng cho tàu chở hàng.
Dự án Oceanbird nhằm mục đích giảm tới 90% lượng khí thải của tàu.
Lầm tưởng 2. Gió không ổn định nên tàu sẽ không đến đúng giờ
Gió có vẻ hay thay đổi khi đứng trên bãi biển. Nhưng trên biển, những cơn gió mậu dịch thúc đẩy quá trình toàn cầu hóa vẫn ổn định. Thật vậy, các tuyến đường thương mại phổ biến nhất vẫn được phục vụ tốt bởi những cơn gió thịnh hành.
Dự báo thời tiết cũng đã được cải thiện đáng kể kể từ những ngày cuối cùng của chuyến đi. Và phần mềm định tuyến thời tiết giúp tìm ra lộ trình tốt nhất để thực hiện tốt hơn bất kỳ ai trong thế kỷ 19.
Mặc dù gió có thể không dự đoán được như dòng chảy ổn định của dầu nhiên liệu nặng, nhưng những tiến bộ công nghệ đã loại bỏ rất nhiều điều không chắc chắn khi ra khơi. Gió cũng tự do và không bị ảnh hưởng bởi giá dầu biến động.
Lầm tưởng 3. Cánh buồm không thể hoạt động trên tất cả các loại tàu
Đúng là không phải tất cả các loại tàu đều hoạt động với buồm, cánh quạt hoặc diều gắn trên boong của chúng. Điều này có thể là do loại tàu, chẳng hạn như các tàu container lớn nhất không thể dễ dàng trang bị buồm. Điều này cũng có thể là do địa điểm hoặc cách thức hoạt động của các con tàu—vùng nước không có gió của tình trạng ảm đạm và lịch trình phà dày đặc đã đặt ra những thách thức.
Tuy nhiên, lập luận cho rằng sức đẩy của gió không khả thi vì một số tàu không thể sử dụng nó cũng giống như lập luận rằng việc đi lại bằng xe đạp không phải là một lựa chọn thực tế vì không phải ai cũng có thể làm như vậy.
Trong khi đó, cuộc đua giữa Veer Voyage và Windcoop để đóng tàu container chạy bằng năng lượng gió đầu tiên đang diễn ra. Vì vậy, có lẽ những con tàu như vậy có thể sử dụng buồm.
Canopée đã được hạ thủy và cánh buồm sẽ sớm được lắp đặt trước chuyến hành trình đầu tiên vận chuyển các bộ phận của bệ phóng tên lửa Ariane 6. Ảnh: Kapitel/Wikimedia Commons, CC BY-SA
Lầm tưởng 4. Nếu nó hợp lý như vậy, chúng tôi đã làm rồi
Cuộc khủng hoảng dầu mỏ những năm 1970 đã thúc đẩy sự quan tâm ngày càng tăng đối với động cơ đẩy gió. Các hội nghị ở Delft (1980) và Manila (1985) đã báo trước một bình minh mới cho tàu gió. Nhưng khi giá dầu giảm, lãi suất giảm dần.
Gió đã gặp khó khăn trong việc cạnh tranh với dầu nhiên liệu nặng giá rẻ—bùn thải độc hại mà các nhà máy lọc dầu không có mục đích sử dụng nào khác. Động cơ đẩy gió vẫn là một phần thích hợp của ngành vì các công ty vận chuyển không phải trả chi phí môi trường và xã hội thực sự của việc đốt nhiên liệu hóa thạch.
Tuy nhiên, giá carbon toàn cầu có thể sẽ sớm được áp dụng cho vận chuyển quốc tế (Chương trình mua bán khí thải của Liên minh châu Âu đã bao gồm vận chuyển). Điều này tạo ra một động lực tài chính cho các phương tiện đẩy không gây ô nhiễm.
Chúng ta đang chờ đợi điều gì?
Sự phức tạp gia tăng của việc sử dụng phần mềm định tuyến thời tiết và động cơ đẩy gió là một sự đánh đổi nhỏ để khử cacbon cho quá trình vận chuyển.
Hiệp hội Windship Quốc tế báo cáo rằng hơn 20 tàu chở hàng thương mại đã sử dụng công nghệ "hỗ trợ gió" được trang bị thêm trên các tàu hiện có. Tàu chở hàng buồm hiện đại được chế tạo có mục đích đầu tiên, Canopée, sẽ bắt đầu hoạt động trong năm nay.
Trong khi vận chuyển là một ngành bảo thủ, với rất ít công ty sẵn sàng là người tiên phong, nhiều tàu chạy bằng sức gió sẽ được hạ thủy trong những năm tới.
Đối với các công ty vận chuyển, rủi ro lớn nhất hiện nay không phải là đầu tư táo bạo—đó hoàn toàn không phải là đầu tư cho một tương lai bền vững.
