Tàu du lịch dùng bột kim loại chứa hydro để sản xuất điện tại cảng – Dự án H2MASS
Ngày 08 tháng 8 năm 2026
Annie Nguyễn, Ban Thư ký VAHC
Khi một tàu du lịch neo đậu tại cảng, các máy phát diesel thường tiếp tục hoạt động để cung cấp điện cho cabin, nhà hàng, điều hòa không khí và các tiện ích khác. Theo nhà cung cấp thiết bị điện bờ Wabtec, một tàu lớn có thể tiêu thụ khoảng 30.000 lít diesel trong 8 đến 10 giờ neo đậu. Giải pháp sạch hơn là sử dụng điện từ bờ, nhưng hiện tại vẫn còn hiếm và chi phí lắp đặt cao. Từ năm 2030, EU sẽ yêu cầu các tàu chở khách và container lớn sử dụng điện bờ hoặc giải pháp thay thế không phát thải tại nhiều cảng, đồng thời các quốc gia thành viên phải chuẩn bị cơ sở hạ tầng phù hợp.
Dự án nghiên cứu H2MASS do Helmholtz-Zentrum Hereon, Meyer Werft và Đại học Bundeswehr Hamburg (HSU) phối hợp thực hiện, với sự tham gia của Carnival Maritime (quản lý đội tàu AIDA và Costa), đang phát triển một hệ thống lưu trữ hydro sử dụng bột kim loại (metal hydride) với công suất 4 MW, đủ để cung cấp điện cho các tàu du lịch lớn trong thời gian neo đậu lên đến 10 giờ.
Công nghệ này sử dụng một loại bột kim loại màu xám có khả năng hấp thụ hydro như miếng bọt biển, lưu trữ khí này với mật độ cao hơn so với các bình chịu áp suất thông thường. Các hợp chất kim loại hydride được tạo ra khi kim loại liên kết hóa học với hydro, trong đó các nguyên tử hydro được chèn vào các khoảng trống trong mạng tinh thể của kim loại đã được nghiền thành bột mịn.
Để nạp hydro, cần áp suất tương đối thấp so với bình chịu áp suất 700 bar. Quá trình giải phóng hydro yêu cầu cung cấp nhiệt ở nhiệt độ vừa phải. Trên tàu, nguồn nhiệt này có thể được lấy từ chính pin nhiên liệu, giúp tăng hiệu suất tổng thể của hệ thống. Do hydro được liên kết hóa học, không thể xảy ra hiện tượng rò rỉ toàn bộ lượng khí đột ngột, giúp công nghệ này an toàn hơn so với bình chịu áp suất hoặc bình chứa hydro lỏng. Công nghệ này đã được sử dụng trong thực tế trên các tàu ngầm lớp 212A của Đức từ đầu những năm 2000. Tàu nghiên cứu Coriolis của Hereon cũng đã thử nghiệm hệ thống, có thể hoạt động khoảng 5 giờ chỉ dùng hydro.
Mặc dù có mật độ lưu trữ thể tích cao, bột kim loại có nhược điểm lớn về trọng lượng. Khoảng 1,5 đến 2% trọng lượng của kim loại là hydro, do đó để có 2,4 tấn hydro (cần thiết cho 4 MW trong 10 giờ, với hiệu suất pin nhiên liệu khoảng 50%), cần hơn 100 tấn bột kim loại. Tuy nhiên, trên tàu thủy, trọng lượng lớn có thể đóng góp vào sự ổn định của con tàu. Dự án H2MASS kéo dài 48 tháng sẽ phát triển một hệ thống năng lượng tích hợp có thể áp dụng cho ngành đóng tàu, với các mô phỏng và một bản sao kỹ thuật số để tối ưu hóa và mở rộng quy mô sau này. Hệ thống được thiết kế để cung cấp tải khách sạn (hotel load) và có tiềm năng mở rộng cho các nhu cầu khác như động cơ đẩy hoặc các chế độ vận hành lai ghép.
Dự án được tài trợ bởi Bộ Kinh tế Liên bang Đức (BMWE). Đây là một bước đi quan trọng nhằm đáp ứng các quy định mới của EU, giảm phát thải trong ngành vận tải biển (khoảng 3% lượng CO₂ toàn cầu). Tuy nhiên, một số câu hỏi về chi phí, trọng lượng, kích thước và nguồn cung cấp hydro vẫn cần được giải đáp. Cuối cùng, sự cạnh tranh giữa giải pháp này và cơ sở hạ tầng điện bờ sẽ phụ thuộc vào yếu tố kinh tế.
