GIẢI PHÁP NĂNG LƯỢNG MỚI CHO NGÀNH VẬN TẢI

Ngành công nghiệp ô tô nói chung và những chiếc xe chạy động cơ đốt trong nói riêng đã có lịch sử phát triển hơn 100 năm và đã đạt đến độ hoàn hảo trong vận hành, tối ưu trong việc cung ứng, sử dụng nhiên liệu. Tuy nhiên, trong bối cảnh mà môi trường ngày càng bị đe dọa và gánh nặng đè lên nguồn năng lượng hóa thạch vốn đang dần cạn kiệt, loài người buộc phải tìm ra một hướng đi, một giải pháp mới để thay thế cho nguồn nhiên liệu truyền thống, phải đảm bảo có trữ lượng lớn và thân thiện với môi trường. Theo đó, tiểu bang California – Mỹ, Trung Quốc và các quốc gia thành viên của EU đã ban hành lệnh cấm xe hơi chạy bằng xăng dầu kể từ năm 2035. Vậy, xe điện liệu có là hướng đi tất yếu trong tương lai?!!
Việc vận hành một chiếc xe điện cho thấy nhiều điểm vượt trội so với một chiếc xe xăng truyền thống như: động cơ êm ái, hiệu suất cao, không gây phát thải khí nhà kính, góp phần bảo vệ môi trường … Tuy nhiên, nguồn năng lượng điện liệu có thực sự là nguồn năng lượng sạch?!!
1. Những vấn đề của xe điện
Theo Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) 8 tháng đầu năm 2023, tỷ lệ huy động các loại hình nguồn điện như sau: Thủy điện 48,45 tỷ kWh, chiếm 26%; nhiệt điện than 88,08 tỷ kWh, chiếm 47,3%; tua bin khí 19,26 tỷ kWh, chiếm 10,3%; nhiệt điện dầu 1,23 tỷ kWh, chiếm 0,7%; năng lượng tái tạo 26,35 tỷ kWh, chiếm 14,1%; điện nhập khẩu 2,62 tỷ kWh, chiếm 1,4%. Con số này cho thấy năng lượng điện quốc gia đóng góp bởi nguồn nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí đốt) chiếm đến gần 60%, quá trình sản xuất điện này cũng góp một phần lớn vào việc phát thải khí cacbondioxit – tác nhân gây ra hiệu ứng nhà kính ảnh hưởng đến sự nóng lên toàn cầu (link here). Tỷ lệ này khác nhau ở các quốc gia trên thế giới, mặc dù vậy, những nguồn năng lượng tái tạo cũng gia tăng những áp lực đáng kể đối với môi trường, đó là nguồn xả thải từ việc sản xuất những tấm pin năng lượng mặt trời hay thay đổi quá trình lưu thông không khí trong sản xuất điện gió làm cho bầu khí quyển dần dần nóng lên
Bên cạnh đó, việc cân bằng chuỗi cung ứng lithium cũng là một bài toán nan giải cho xe điện. Cơ quan năng lượng quốc tế IEA cho rằng thế giới có thể phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt lithium vào năm 2025. Và Credit Suisse cho biết nhu cầu về lithium có thể tăng gấp ba lần từ năm 2020 đến năm 2025. Ngoài việc sản xuất pin cho những chiếc xe điện, lithium còn được sử dụng cho các ngành hàng khác như điện thoại, laptop, máy bay, xe lửa … Với việc thiếu hụt nguồn cung, giá cả của kim loại này sẽ tăng vọt, biến những chiếc xe hơi chạy điện trở thành mặt hàng đắt đỏ chỉ dành cho giới thượng lưu trong tương lai.
Trong quá trình phát triển ô tô điện, ngoài bộ nguồn với giá cả rất cao, các hãng sản xuất cũng đang phải đau đầu tìm kiếm các giải pháp sạc nhanh cho xe điện, thứ khiến cho đông đảo bộ phận người dùng phải phân vân trong việc lựa chọn sử dụng xe điện hay xe xăng truyền thống.
2. Công nghệ động cơ mới.
Khác với Vinfast vốn đã sớm cho khai tử dòng xe chạy xăng để tất tay cho các sản phẩm xe điện của mình, Toyota lại chậm rãi hơn trong vấn đề này. Ông Akio Toyoda – chủ tịch hãng xe hơi nổi tiếng Toyota cho rằng những chiếc xe chạy bằng hydro mới là tương lai và nhận định xe điện không phải là giải pháp duy nhất để đạt mức trung hòa carbon và bảo vệ môi trường, nghĩa là không nhất thiết phải sản xuất xe điện. Thực tế, với sự sụt giảm thị phần trong lĩnh vực xe điện và áp lưc từ các cổ đông đã buộc ông phải từ chức hồi tháng 4 năm 2023. Việc này làm dấy lên trong dư luận rằng liệu ông lớn trong làng xe hơi thế giới có chạy theo các các đàn em non trẻ hơn trong việc sản xuất xe điện?!!
Mới đây, Công ty TNHH Tập đoàn Ô tô Quảng Châu (GAC) và Toyota đã đưa ra thông báo rằng họ đã vận hành thành công một động cơ xe hơi sử dụng amoniac và không phát thải carbon. Tại buổi giới thiệu ngành công nghệ thường niên 2023, họ đã cho ra mắt động cơ dung tích 2.0 lít có khả năng đốt cháy amoniac lỏng một cách an toàn và hiệu quả. GAC tuyên bố công suất cực đại 120 kW (161 mã lực) và giảm 90% lượng khí thải carbon so với nhiên liệu thông thường.
Amoniac là một hợp chất của nitơ và hydro có công thức hóa học NH3, không màu, có mùi hăng. Nó là một hydride nhị phân ổn định và hydride pnictogen đơn giản nhất. Amoniac có mật độ năng lượng như dầu, nó chứa năng lượng cao gấp 20 lần pin điện lithium-ion. Khi ở dạng lỏng nhiệt độ phòng, nó không cần một lượng điện lớn để làm mát thêm như hydro (một loại nhiên liệu thay thế khác cho nhiên liệu hóa thạch, chất này chỉ trở thành chất lỏng ở nhiệt độ âm 259,2 độ C). Amoniac không dễ cháy và không nổ như hydro, hoặc xăng. Amoniac đã được sản xuất trong công nghiệp từ rất lâu với năng lực sản xuất trong tương lai là không giới hạn. Tất cả những điều này làm cho amoniac trở thành loại nhiên liệu tiềm năng thay thế cho nhiên liệu hóa thạch.
Tuy nhiên, các chuyên gia vẫn còn mắc phải rất nhiều vấn đề kỹ thuật về việc xử lý, bảo quản ammoniac do tính độc hại, tính cháy chậm hay cần một động cơ tạo ra áp suất đủ lớn và các giải pháp khác để giảm thiểu phát thải nitro vào khí quyển. Mặc dù vậy, đây vẫn là những bước phát triển to lớn đầy ý nghĩa trong công cuộc tìm kiếm một nguồn năng lượng mới, và tạo ra một hướng đi mới đầy triển vọng, giảm bớt sự lệ thuộc vào ngành xe điện mà bản thân nó cũng có rất nhiều những vấn đề nhức nhối cần giải quyết.