Tàu điện và tàu điện ngầm chỉ có giá trị nhỏ ở một số nơi trên thế giới, nhưng tàu chở khách và tàu chở hàng đường dài vẫn phụ thuộc vào nhiên liệu diesel. Đó là lý do tại sao năm ngoái Đức đã xôn xao khi giới thiệu tuyến đường sắt đầu tiên trên thế giới chỉ có tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro không phát thải. Rõ ràng thí nghiệm đó đã thất bại, nhưng Đức lại quay trở lại để thực hiện một bước đột phá khác.
Siemens Mobility đang sản xuất tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro cho Đức (do Siemens cung cấp).
Tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro bị đánh sập…
Các chuyến tàu điện, xe đẩy và tàu điện ngầm thường lấy điện từ dây điện trên cao hoặc đường ray điện khí hóa chạy suốt chiều dài đường sắt. Việc lắp đặt pin hoặc pin nhiên liệu trên tàu để điện khí hóa tàu hỏa là một điều mới mẻ.
Nếu bạn đang thắc mắc tại sao không trang bị thêm dây hoặc đường ray mới cho tất cả các tuyến đường sắt không dùng điện, thì đó là một câu hỏi hay. Mặc dù điều đó có thể xảy ra trong một số trường hợp, nhưng nói chung, việc trang bị thêm điện khí hóa trên toàn hệ thống sẽ không thực tế hoặc cực kỳ tốn kém, đặc biệt là khi các trạm biến áp, đường dây truyền tải mới và cơ sở hạ tầng điện khác được đưa vào sử dụng.
Những dấu hiệu ban đầu về mối quan tâm đến việc triển khai pin nhiên liệu để khử cacbon cho đầu máy xe lửa bắt đầu được đưa ra khỏi CleanTechnica ra-đa cách đây vài năm. Mọi việc diễn ra rất chậm nhưng năm ngoái công ty đường sắt quốc doanh của Đức, Landesnahverkehrsgesellschaft Niedersachsen (LNVG), đã gây chú ý khi ra mắt tuyến đường sắt đầu tiên trên thế giới chạy độc quyền các đoàn tàu điện chạy pin nhiên liệu.
Đó là nguyên nhân khiến nhiều người hâm mộ tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu ăn mừng. Thật không may cho họ, bữa tiệc không kéo dài được lâu. Vào tháng 8 năm 2023, nhiều hãng tin đưa tin rằng LNVG đang có kế hoạch mua 102 đoàn tàu điện chạy pin sau khi xác định rằng lộ trình sử dụng pin nhiên liệu để khử cacbon là quá tốn kém.
…Nhưng họ lại đứng dậy.
Quá nhiều thứ dành cho tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu, ít nhất là đối với LNVG.
Trong khi đó, vào tháng 9, chi nhánh Siemens Mobility của tập đoàn điện lực toàn cầu Siemens đã thông báo rằng vòng thử nghiệm đầu tiên cho tàu chạy hydro Mireo Plus H mới đã hoàn thành.
Dự án được bang Bavaria hỗ trợ thông qua nhà điều hành đường sắt Bayerische Regiobahn (BRB), công ty tự nhận mình là hệ thống đường sắt lớn thứ hai ở Đức.
Nếu mọi việc diễn ra theo đúng kế hoạch, các đoàn tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu mới sẽ bắt đầu vận chuyển hành khách giữa Augsburg, Füssen và Peissenberg vào mùa hè tới để chạy thử kéo dài 30 tháng.
Mireo Plus H thể hiện một cách tiếp cận khác đối với điện khí hóa đường sắt. Thay vì sử dụng đầu máy kéo một đoàn tàu dài ô tô, các đoàn tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu mới được chia thành từng cặp gọi là đoàn tàu.
Siemens giải thích trong một thông cáo báo chí: “Hai pin nhiên liệu gắn trên mái nhà và pin lithium-ion đảm bảo khả năng di chuyển hoàn toàn không có CO2”. Các đoàn tàu điện mới có thể hoạt động từ 1.000-1.200 km giữa các lần tiếp nhiên liệu, đạt tốc độ tối đa 160 km/h.
Siemen cho biết thêm: “Mireo Plus H cũng có chi phí vòng đời thấp nhất một cách ấn tượng so với các đoàn tàu chạy bằng pin nhiên liệu khác trên thị trường và có thể được tiếp nhiên liệu nhanh chóng chỉ trong 15 phút”.
Bộ trưởng Giao thông Vận tải Bavaria, Christian Bernreiter, có vẻ yên tâm phần nào nhưng hiện đang thận trọng với các vụ cá cược của mình. Ông cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là chấm dứt hoạt động sử dụng động cơ diesel trong vận tải hành khách đường sắt địa phương và khu vực của Bavaria vào năm 2040. Ngoài các tuyến đường điện khí hóa và sử dụng tàu chạy bằng pin, động cơ đẩy hydro có thể là một yếu tố quan trọng để đạt được mục tiêu này”.
Bộ trưởng Kinh tế của bang nhiệt tình hơn. Hubert Aiwanger cho biết: “Với chuyến tàu hydro đầu tiên này, Bavaria đang tiến thêm một bước nữa tới tương lai hydro,” Hubert Aiwanger cho biết và nói thêm rằng “chúng tôi đang biến tương lai hydro thành một trải nghiệm hữu hình”.
Aiwanger cũng lưu ý rằng việc chạy thử Mireo Plus sẽ đóng vai trò là nền tảng học tập hướng tới “ứng dụng rộng rãi các cải tiến hydro bền vững”.
Siemens hiện đang xem xét các đơn đặt hàng bổ sung. Vào ngày 11 tháng 12, công ty thông báo rằng họ đã chế tạo bảy đoàn tàu Mireo Plus H cho Niederbarnimer Eisenbahn (NEB), để chạy ở khu vực Berlin-Brandenburg.
Hydro xanh cho tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu
Về nguồn hydro để cung cấp nhiên liệu cho tất cả các đoàn tàu điện mới này, nguồn cung cấp hydro toàn cầu hiện hầu như chỉ dựa vào khí đốt tự nhiên và các đầu vào hóa thạch khác. Tuy nhiên, công nghệ hydro xanh mới đang bắt đầu thay thế hóa thạch bằng hệ thống điện phân chạy bằng năng lượng tái tạo, đẩy khí hydro ra khỏi nước.
Sinh khối và nước thải cũng đóng vai trò quan trọng trong chuỗi cung ứng hydro bền vững, nhưng hiện tại, phần lớn hoạt động tập trung vào điện phân nước (nhiều phạm vi phủ hydro xanh hơn ở đây a>).
Tính đến thời điểm hiện tại, hydro xanh chiếm một lượng không đáng kể trong nguồn cung cấp hydro toàn cầu, giảm khoảng 1% theo một số ước tính. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi hydro xanh đang tăng tốc với sự hỗ trợ từ Đức và các quốc gia khác.
Điều đó bao gồm cả Ấn Độ, quốc gia đã đặt ra các kế hoạch hydro xanh đầy tham vọng. “Bộ Năng lượng mới và tái tạo đã nêu rõ sứ mệnh hydro xanh quốc gia, với mục tiêu biến Ấn Độ trở thành Trung tâm toàn cầu về sản xuất, sử dụng và xuất khẩu Hydro xanh và các sản phẩm phái sinh của nó', CleanTechnica được ghi nhận vào tháng 11.
Ấn Độ đã lên kế hoạch đưa hydro xanh vào cuộc thử nghiệm thí điểm xe buýt điện chạy pin nhiên liệu mới và sẽ không để các đoàn tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu bị bỏ rơi trong giá lạnh.
Vào ngày 11 tháng 12, công ty hydro xanh toàn cầu GreenH Electrolysis đã thông báo rằng họ sẽ xây dựng một cơ sở sản xuất hydro xanh với một trạm tiếp nhiên liệu, được thiết kế riêng để giúp khởi động sáng kiến “Hydro cho Di sản” của Đường sắt Ấn Độ.
“Đường sắt Ấn Độ (IR) đã dự kiến chạy 35 (ba mươi lăm) chuyến tàu hydro theo “Hydrogen cho Di sản” với chi phí ước tính là ₹ 80 crores mỗi chuyến tàu và cơ sở hạ tầng mặt đất là ₹ 70 crores mỗi tuyến trên các tuyến đường di sản/đồi khác nhau,” Bộ Đường sắt giải thích vào tháng 2 năm ngoái. Lịch trình dự kiến các chuyến tàu đầu tiên chạy giữa Jind và Sonipat bắt đầu vào năm 2024.
Tổ chức tin tức Railway Technology lưu ý rằng các tuyến Di sản là các tuyến đường sắt khổ hẹp bao gồm Đường sắt Đồi Matheran, Thung lũng Kangra, Bilmora Waghai, Marwar-Devgarh Madriya, Đường sắt Núi Nilgiri, Đường sắt Kalka Shimla và Đường sắt Darjeeling Himalayan.
Bộ Đường sắt dự kiến rằng chi phí vận hành ban đầu sẽ cao, nhưng chi phí đó sẽ giảm khi có nhiều tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu được đưa vào đường ray và tính kinh tế nhờ quy mô tăng lên. Họ cũng đề cập đến các đoàn tàu dùng pin nhiên liệu hydro cho dự án Di sản, điều này có thể có nghĩa là các đoàn tàu đang đóng góp vào tính khả thi về mặt kinh tế của động cơ đẩy bằng pin nhiên liệu.
Bộ cũng lưu ý rằng họ đã khởi động một dự án thí điểm trang bị thêm tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu sử dụng tàu hỏa nhiều đơn vị diesel-điện làm nền tảng, nhằm vào đoạn Jind–Sonipat của Đường sắt phía Bắc. Dự án sẽ được hỗ trợ bởi cơ sở trạm nhiên liệu và hydro xanh mới của GreenH.
Nói về xe lửa…
Nếu bạn biết bất cứ điều gì về lợi ích của việc triển khai các đoàn tàu để điện khí hóa đường sắt, hãy gửi cho chúng tôi một ghi chú trong phần bình luận.
Các đoàn tàu chạy bằng hydro cũng đang đến Hoa Kỳ, nơi California đã yêu cầu triển khai các đoàn tàu chạy bằng pin nhiên liệu đầu tiên của đất nước vào năm 2019, do chi nhánh Hoa Kỳ của công ty Stadler của Thụy Sĩ cung cấp. Tính linh hoạt để chạy trên đường ray có hoặc không có dây trên cao rõ ràng là một phần của tính toán.
Vào tháng 10, Stadler đã ký một thỏa thuận với các quan chức giao thông vận tải California để cung cấp bốn đoàn tàu chạy bằng hydro.
“Điều đó nghe có vẻ giống như một củ khoai tây nhỏ, nhưng nếu mọi việc diễn ra theo đúng kế hoạch, thỏa thuận sẽ đi kèm với tùy chọn mua thêm 25 đoàn tàu chạy bằng pin nhiên liệu,” CleanTechnica< a i=2> được ghi chú.
Theo dõi tôi @tinamcasey trên Bluesky, Threads, Post và LinkedIn.
Ảnh (đã cắt): Siemens Mobility đang sản xuất tàu điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro cho Đức (do Siemens cung cấp).
Bạn có mẹo dành cho CleanTechnica? Bạn muốn quảng cáo? Bạn muốn đề xuất khách mời cho podcast CleanTech Talk của chúng tôi? Liên hệ với chúng tôi ở đây.
Video EVObsession mới nhất của chúng tôi
Tôi không thích các bức tường phí. Bạn không thích tường phí. Ai thích tường phí? Tại CleanTechnica, chúng tôi đã triển khai một bức tường phí giới hạn trong một thời gian nhưng tôi luôn cảm thấy điều đó không đúng — và thật khó để quyết định những gì chúng tôi nên đặt sau đó. Về lý thuyết, nội dung độc quyền nhất và hay nhất của bạn sẽ nằm sau bức tường phí. Nhưng sau đó ít người đọc nó hơn!! Vì vậy, chúng tôi đã quyết định loại bỏ hoàn toàn các bức tường thanh toán tại CleanTechnica. Nhưng...
Giống như các công ty truyền thông khác, chúng tôi cần sự hỗ trợ của độc giả! Nếu bạn ủng hộ chúng tôi, vui lòng đóng góp một chút hàng tháng để giúp nhóm của chúng tôi viết, chỉnh sửa và xuất bản 15 câu chuyện về công nghệ sạch mỗi ngày!
