Ô tô siêu tiết kiệm, nuôi 1 con bò đủ chạy xe chạy cả năm

Ô tô sử dụng hydro sẽ là phương tiện giao thông xanh, mang lại nhiều giá trị cho cuộc sống. Hydro có thể được sản xuất từ phân động vật. Ước tính một còn bò có thể cung cấp lượng hydro đủ cho một chiếc xe chạy 1 năm.

Hết sạch ô nhiễm

Xu hướng sản xuất các loại xe sạch thay thế cho xe sử dụng xăng truyền thống là không thể đảo ngược. Xe chạy hydro rất có tương lai, bởi nó vừa sạch, vừa có công suất lớn, lại giữ được thời gian tiếp nhiên liệu của xe chạy xăng.

Với đầu vào là hydro và oxy, chất lỏng thải ra chỉ là nước, nên xe pin nhiên liệu (FCEV) rất thân thiện với môi trường. Phản ứng hóa học sinh ra điện năng để vận hành xe, diễn ra một cách yên lặng, nên không gây ra tiếng ồn như động cơ đốt trong. Đặc biệt, hiệu quả sinh năng lượng của xe FCEV cao gấp 2-3 lần xe sử dụng động cơ đốt trong và động cơ điện hiện nay. Chỉ cần tiếp nhiên liệu (hydro), chứ không phải tốn thời gian nạp điện như ô tô chạy điện.

Nhận thấy hydro là một nguồn năng lương sạch nên các tập đoàn ô tô lớn tại Nhật Bản đang tích cực phát triển các loại xe FCEV.

Tại Nhật Bản hiện nay rất nhiều xe nâng hoạt động trong các nhà kho đã chuyển sang sử dụng hydro. Không gian của các kho hàng vốn chật hẹp và thiếu sự thông thoáng, nếu sử dụng xe nâng chạy bằng xăng hay dầu diesel, sẽ thải ra lượng khí CO2 lớn, gây ô nhiễm nặng nề, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và cả chất lượng hàng hóa. Nếu sử dụng xe nâng chạy điện thì hiệu quả thấp, do thời gian nạp đầy điện mất từ 6-8 giờ mỗi lần.

Vì vậy, sử dụng xe hydro là phù hợp nhất, bởi nó không gây phát thải CO2 và có thời gian nạp năng lượng nhanh như xe xăng, dầu. Hơn nữa nó còn giúp làm sạch không khí tại các nhà kho.

Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, xe sử dụng hydro ngày càng được hoàn thiện. So với những mẫu xe sử dụng hydro thế hệ trước, ra mắt năm 2014, thì xe hydro hiện nay đã tăng 30% quãng đường di chuyển nhờ pin nhiên liệu mới có hiệu suất sử dụng cao hơn, cùng khả năng lưu trữ lớn hơn của bình chứa. Chẳng hạn mẫu xe Mirai thế hệ thứ 2 của Toyota có thể chạy quãng đường 700 km khi nạp hydro đầy bình, trong khi thế hệ trước chỉ đi được 500 km.

Không chỉ xe cá nhân mà cả xe thương mại cũng đang được phát triển để sử dụng hydro. Hiện một số mẫu xe buýt sử dụng hydro và pin nhiên liệu đã bắt đầu hoạt động tại Nhật Bản, chủ yếu là xe cỡ lớn, chở khoảng 50 người. Xe vận hành rất mạnh mẽ, nhưng lại êm ái và thân thiện với môi trường. Tại Olympic Tokyo 2020, xe buýt sử dụng hydro, sẽ là phương tiện chính, đảm nhiệm việc vận chuyển các vận động viên từ nơi ở đến nơi thi đấu và ngược lại.

Xe buýt sử dụng hydro sẽ được đưa vào vận chuyển tại Olympic Tokyo 2020

Tràn ngập xe xanh

Theo đại diện Tập đoàn Toyota, giá thành 1 lít hydro (dùng điện gió để điện phân nước) đang cao hơn khoảng 10% so với 1 lít xăng. Tuy nhiên, mức giá này có thể chấp nhận được. Càng về sau giá thành sẽ càng giảm và cạnh tranh được với xe động cơ đốt trong.

Hydro có thể được sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau, khá phong phú và đa dạng. Từ điện phân nước, từ than đá, kể cả từ phân động vật... Ước tính một còn bò có thể cung cấp lượng hydro đủ cho một chiếc xe trong 1 năm, ông Shigeki Terashi Phó Chủ tịch điều hành Tập đoàn Toyota Nhật Bản, cho biết.

Toyota đang hợp tác với Panasonic để phát triển pin nhiên liệu, cung cấp cho ô tô và các máy móc thiết bị trong những lĩnh vực khác, để thay thế cho động cơ đốt trong. Với ô tô, những mẫu xe sau này có thể chạy tới 1.000 km, sau mỗi lần tiếp đầy hydro.

Tiềm năng của pin nhiên liệu là rất lớn, không chỉ sử dụng cho mỗi ô tô. Hầu như không có thị trường năng lượng nào mà pin nhiên liệu không thể đặt chân vào. Do vậy, pin nhiên liệu được đánh giá là thị trường trị giá hàng nghìn tỷ USD. Các DN Nhật Bản cho hay đang hướng tới việc xuất khẩu pin nhiên liệu ra thế giới mà thị trường lớn nhất là Trung Quốc.

Cho đến nay ô tô sử dụng hydro và pin nhiên liệu vẫn chưa phát triển. Mẫu xe được sử dụng nhiều nhất là Mirai, cũng mới có tổng cộng khoảng 10.000 chiếc, chủ yếu lưu hành tại Mỹ và Nhật Bản.

Khó khăn khiến xe chạy hydro chưa phát triển rộng rãi là thiếu các trạm tiếp nhiên liệu.

Vấn đề khó khăn khiến xe chạy hydro chưa phát triển rộng rãi là thiếu các trạm tiếp nhiên liệu. Đầu tư cho một trạm tiếp nhiên liệu hydro rất tốn kém. Ngay tại Nhật Bản, đang phải sử dụng xe chuyên dụng để tiếp nhiên liệu di động. Hydro được bơm vào bình chứa đặt trên các xe chuyên dụng và mang tới cung cấp cho xe pin nhiên liệu. Việc phát triển và tiêu thụ các mẫu xe chạy pin nhiên liệu sẽ tiếp tục gặp trở ngại, cho tới khi các trạm tiếp nhiên liệu được triển khai rộng rãi hơn.

Bên cạnh đó, để hóa lỏng hydro cũng khá phức tạp. Phải làm lạnh ở -230 độ C, sau đó nén dưới áp suất lớn. Vì vậy, hệ thống bình chứa đòi hỏi phải được làm bằng những vật liệu bền và công nghệ cao, khiến chi phí tăng. Để có được bình giữ hydro lỏng trên mỗi ô tô, hay các trạm tiếp nhiên liệu đảm bảo an toàn, cũng là vấn đề không đơn giản.

Tuy nhiên, theo đại diện Toyota, tới năm 2030, ô tô chạy bằng hydro sẽ rất phổ biến, số lượng các trạm tiếp nhiên liệu tăng nhanh và giá thành hạ. Nhà sản xuất hiện đẩy mạnh hợp tác với các chính phủ và các công ty năng lượng để phát triển ô tô chạy hydro và các trạm tiếp nhiên liệu hydro. Khi đó, thị trường xe sử dụng pin nhiên liệu cùng với xe điện (EV) sẽ định hình và tiến tới chấm dứt thời đại của xe sử dụng động cơ đốt trong.

Xe sử dụng hydro, hay còn gọi là xe pin nhiên liệu (FCEV) là một biến thể chạy điện, khác với dòng xe điện truyền thống phải sạc. Pin nhiên liệu sẽ giúp biến đổi hydro thành năng lượng điện, để vận hành xe. Hydro được nạp vào bình chứa trên ô tô, sẽ truyền vào cụm pin nhiên liệu, kết hợp với oxy, tạo ra phản ứng hóa học, giúp sản sinh ra điện năng. Nếu như pin truyền thống có khả năng tích trữ điện năng và sẽ hết dần khi sử dụng, thì pin nhiên liệu không như vậy. Nó sẽ hoạt động liên tục khi nhiên liệu (hydro) và chất ôxi hóa (oxy) được đưa từ ngoài vào. Nói cách khác, pin nhiên liệu đóng vai trò như một “nhà máy” sản xuất điện, với nguyên liệu đầu vào là hydro và oxy.

Hydro và pin nhiên liệu mang lại nhiều giá trị to lớn. Ngoài việc ứng dụng trên ô tô, nó còn phục vụ cho các lĩnh vực khác như máy xây dựng, khai thác mỏ, bốc dỡ hàng hóa,... tức có thể thay thế hoàn toàn những máy móc đang sử dụng động cơ đốt trong hiện nay. Không những thế, thông qua phản ứng hóa học, nó còn giúp lọc sạch không khí và nước thải ra cũng sạch hơn nước trong môi trường tự nhiên, ông Shigeki Terashi cho hay.