Xe tải hạng nặng đưa hydro sạch lên một tầm cao mới
Xe tải hạng nặng đưa hydro sạch lên một tầm cao mới.
Lượng khí thải nhà kính đã giảm đều đặn ở EU trong những năm gần đây, giảm hơn một phần tư trong khoảng thời gian từ năm 1990 đến năm 2019. Tuy nhiên, vận tải là một lĩnh vực đi ngược lại xu hướng này, bất chấp những tiến bộ của công nghệ.
Rất lâu trước khi cư dân thành phố phàn nàn về ô nhiễm không khí và lượng khí thải carbon, họ đã than vãn về những đống phân trên đường phố và thu hút những đám mây ruồi. Vào thế kỷ 19, xe ngựa được sử dụng để vận chuyển hàng hóa trên quãng đường dài. Trong khi lượng khí thải carbon thực tế không tồn tại, phân ngựa là một vấn đề lớn.
Nó đứng đầu chương trình nghị sự trong Hội nghị Quy hoạch Đô thị Quốc tế đầu tiên ở New York vào năm 1898. Thật không may, không có giải pháp nào cho cuộc khủng hoảng ô nhiễm ngựa.
Cuối cùng, ngựa đã được thay thế bằng các phương thức vận chuyển khác được thực hiện bởi động cơ đốt trong - đổi một loại ô nhiễm này lấy một loại ô nhiễm khác.
Từ ngựa đến mã lực
Đó là một chuyến đi dài từ đó đến đây. Tuy nhiên, ngành giao thông vận tải tiếp tục tạo ra một lượng ô nhiễm khổng lồ, với giao thông đường bộ chiếm khoảng 1/5 tổng lượng khí thải CO2 của EU.
Giảm phát thải khí nhà kính từ các phương tiện hạng nặng như xe chở hàng và xe chở rác, cũng như xe buýt và xe khách, là ưu tiên hàng đầu. Lĩnh vực này chịu trách nhiệm cho 1/4 lượng khí thải CO2 của Liên minh Châu Âu từ giao thông đường bộ, đã chứng kiến lượng khí thải tăng 29% từ năm 1990 đến năm 2019.
Andrew Flagg, nhà tư vấn cấp cao và quản lý dự án tại Element Energy, một bộ phận của công ty tư vấn đa quốc gia Quản lý tài nguyên môi trường, cho biết hơn nữa, lượng khí thải từ xe tải sẽ tăng theo tỷ lệ tương ứng với tổng lượng phát thải. Điều này là do các phương tiện khác đang tiến xa hơn với công nghệ phát thải thấp, thông qua các loại pin điện truyền thống trên ô tô.
Andrew Flagg, cố vấn cấp cao và quản lý dự án tại Element Energy, cho biết:
Với quá trình khử cacbon đang diễn ra với tốc độ khá nhanh hiện nay đối với ô tô và xe buýt, tỷ lệ phát thải của các phương tiện chở hàng hạng nặng sẽ tăng lên.
‘Vì vậy, có một nhu cầu đặc biệt để đẩy nhanh quá trình khử cacbon cho những phương tiện đó.’
Nhưng xe tải phải đối mặt với những thách thức khi sử dụng năng lượng điện so với các phương tiện nhẹ hơn. Flagg cho biết: “Vấn đề là lĩnh vực này đặc biệt khó khử cacbon.
Ví dụ, quãng đường dài mà xe tải cần di chuyển sẽ tạo ra các vấn đề về tần suất sạc pin, tốc độ sạc cũng như cơ sở hạ tầng sạc có sẵn. Ắc quy xe tải cũng có thể nặng và lớn, ảnh hưởng đến lượng hàng hóa có thể vận chuyển và quãng đường chúng có thể di chuyển trước khi cần sạc lại.
Khai thác hydro
Một câu trả lời là sử dụng năng lượng hydro, sử dụng một quy trình trong đó khí hydro và oxy được đưa vào pin nhiên liệu để sản xuất điện. Flagg cho biết: “Với mật độ năng lượng cao hơn với hydro, bạn có thể có ít pin hơn trên một chiếc xe tải. ‘Điều này cho phép bạn di chuyển những quãng đường dài hơn và đối phó với những trọng tải nặng hơn.’
Các phương tiện chạy bằng hydro cũng có thể nhanh chóng tiếp nhiên liệu trong vài phút. Flagg cho biết: “Là người điều hành đội xe, bạn sẽ không muốn mất nhiều thời gian để sạc một chiếc xe. ‘Hydrogen cho phép bạn tiếp nhiên liệu nhanh hơn nhiều và do đó cho phép vận hành linh hoạt.’
Flagg cho biết, mặc dù công nghệ này đã cho thấy nhiều hứa hẹn, nhưng cho đến nay nó thường có xu hướng được triển khai trong các cuộc biểu tình quy mô nhỏ hơn với số lượng xe tải hạn chế. Dự án H2Haul do anh lãnh đạo có kế hoạch đưa mọi thứ lên một tầm cao mới bằng cách triển khai một đội gồm 16 xe tải chạy bằng pin nhiên liệu hydro hạng nặng mới.
Chúng sẽ được triển khai tại Bỉ, Pháp, Đức và Thụy Sĩ với sự hợp tác của hai nhà sản xuất xe tải lớn của Châu Âu là IVECO và VDL. Hiệu suất của công nghệ sẽ được đánh giá bằng cách lái xe tải trong hơn một triệu km trong các hoạt động bình thường.
Những chiếc xe tải đầu tiên sẽ chạy trên đường trong những tháng tới, dự kiến tất cả sẽ đi vào hoạt động vào cuối năm 2023. Sau đó, dữ liệu về hiệu suất sẽ được thu thập và phân tích.
16 xe tải, 6 trạm tiếp nhiên liệu
Flagg cho biết: “H2Haul đột phá ở chỗ nó có 16 xe tải. 'Tôi muốn nói rằng đó là bước tiếp theo trong việc đưa các xe tải được các nhà sản xuất châu Âu triển khai, nâng cao số lượng xe tải đang được phát triển và triển khai các đội xe ở nhiều quốc gia và môi trường hoạt động khác nhau.'
Để chứng minh khả năng tồn tại của mình, H2Haul cũng đang phát triển sáu trạm tiếp nhiên liệu hydro. Hai chiếc đã hoạt động ở Thụy Sĩ, trong khi những chiếc khác dự kiến ở Bỉ và Pháp trong những tháng tới và hai chiếc ở Đức vào cuối năm 2023.
Các nhà nghiên cứu hiện đang áp dụng một cách tiếp cận tương tự cho các xe tải thu gom chất thải. Dự án REVIVE đang tích hợp công nghệ pin nhiên liệu vào 14 xe chở chất thải hoạt động trong điều kiện thực tế trong ít nhất hai năm tại tổng số 8 địa điểm ở Bỉ, Ý, Hà Lan và Thụy Điển.
Với xe chở chất thải, công nghệ hydro có xu hướng được triển khai bởi các nhà sản xuất nhỏ hơn
cho đến nay, Dimitri Van den Borre, giám đốc dự án tại Tractebel Engineering ở Brussels, Bỉ, và trưởng dự án REVIVE cho biết. Ông nói: “Điều chúng tôi cần là các nhà sản xuất lớn hơn bước vào thị trường này.
lợi ích chất thải
Sử dụng công nghệ này trong các xe chở rác dự kiến sẽ có một số lợi thế. Một là họ có xu hướng lái một tuyến đường được xác định trước từ một kho hàng duy nhất. Van den Borre cho biết: “Các phương tiện hoạt động trong một khu vực hạn chế và trong giai đoạn đầu triển khai hydro này, những hoạt động như vậy rất hữu ích vì chúng không cần nhiều trạm tiếp nhiên liệu.
Xe chở chất thải cũng thường chạy trong các khu vực đô thị có chất lượng không khí thấp và dễ bị công chúng nhìn thấy. Điều này có nghĩa là cư dân được trực tiếp trải nghiệm những lợi ích của việc giảm thiểu ô nhiễm và tiếng ồn.
Hơn nữa, chất thải hữu cơ từ các lò đốt có thể được sử dụng để tạo ra hydro, tạo ra mô hình 'chất thải được chuyển thành bánh xe'. Và năng lượng dư thừa có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các phương tiện khác hoặc các ứng dụng công nghiệp.
Hiện tại, REVIVE có năm xe tải trên đường đã chạy tổng cộng hơn 13 500 km cho đến nay. Tuy nhiên, dữ liệu hoạt động bị hạn chế trong giai đoạn đầu và các kết quả sâu rộng hơn có thể sẽ bắt đầu xuất hiện từ mùa hè tới, Van den Borre cho biết.
Tuy nhiên, các xe tải đang hoạt động tốt. Ông nói: “Đó là một môi trường lái xe đẹp hơn và chúng tạo ra ít tiếng ồn hơn so với các xe thu gom rác thải thông thường, đồng thời cho biết thêm rằng các tài xế đã phản ứng tích cực cho đến nay. ‘Tôi nghĩ nhìn chung, họ khá hài lòng với xe tải và công nghệ. Ở cấp độ công nghệ, mọi thứ đều ổn và những chiếc xe tải đang làm những gì chúng nên làm”.
đạt được lực kéo
Nhưng một loạt các thách thức vẫn còn ở giai đoạn phát triển này. Van den Borre liệt kê việc thiếu các quy định và chỉ thị về bảo dưỡng xe tải, cũng như số lượng hạn chế các kho xe tải được trang bị hydro hiện tại là các vấn đề.
Tuy nhiên, ngành công nghiệp đã kêu gọi mở rộng quy mô, trong khi EU chuyển sang đẩy nhanh phát triển hydro vào tháng 10. Thông qua các quy tắc để thúc đẩy cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu thay thế, MEP kêu gọi xây dựng các trạm tiếp nhiên liệu hydro cứ sau 100 km vào năm 2028 – nâng cao mục tiêu trước đó là cứ 150 km một trạm vào năm 2031.
Van den Borre cho rằng các dự án như REVIVE có thể mở ra cơ hội cho những sáng kiến lớn hơn, có khả năng dẫn đến thị trường xe tải hydro phát triển đúng cách trong thập kỷ tới. Tuy nhiên, để tăng sức kéo cho công nghệ pin nhiên liệu hydro trên xe tải, không nên quên chính người lái xe, ông nói thêm.
Van den Borre đã nói:
'Không chỉ là giao xe tải và chìa khóa cho tài xế, mà còn khiến họ tham gia vào quá trình này.
“Bạn phải tìm những người có động lực, tương tác với họ từ sớm và đặt đúng kỳ vọng của họ.”
Dự án H2Haul đã nhận được tài trợ từ Đối tác Hydro sạch. Dự án REVIVE đã nhận được tài trợ từ Công ty chung về pin nhiên liệu và hydro 2 (nay là Đối tác hydro sạch). Nếu bạn thích bài viết này, xin vui lòng xem xét chia sẻ nó trên phương tiện truyền thông xã hội.
