Tàu hydrogen, điện và hybrid trong vận tải đường sắt

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và áp lực giảm phát thải khí nhà kính, ngành đường sắt toàn cầu đang đứng trước bước ngoặt quan trọng. Nếu như trước đây, phần lớn các đoàn tàu chở hàng và hành khách vẫn vận hành bằng đầu máy diesel.

Thì nay những giải pháp vận tải xanh như tàu hydrogen, tàu điện và tàu hybrid đang dần trở thành xu hướng tất yếu. Đây không chỉ là giải pháp thân thiện môi trường mà còn mở ra tương lai bền vững cho logistics và giao thông đường sắt thế giới.

Tàu điện – nền tảng của vận tải đường sắt hiện đại

Tàu điện là loại hình đã được áp dụng rộng rãi tại nhiều quốc gia phát triển. Với hệ thống dây điện trên cao hoặc ray điện, tàu điện mang lại nhiều lợi ích:

• Không phát thải trực tiếp: loại bỏ khí CO2, SOx, NOx từ động cơ diesel.

• Hiệu suất cao: sử dụng điện năng trực tiếp, tiết kiệm nhiên liệu.

• Vận hành êm ái: giảm tiếng ồn và rung động.

Ví dụ, tại châu Âu, hơn 60% mạng lưới đường sắt đã được điện khí hóa, trong đó Thụy Sĩ, Hà Lan, Pháp là những quốc gia dẫn đầu. Ở Việt Nam, một số dự án đường sắt đô thị tại Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh cũng đang áp dụng mô hình tàu điện nhằm giảm ô nhiễm và tiết kiệm năng lượng.

Tàu hydrogen – bước tiến đột phá

Khác với tàu điện cần hạ tầng dây dẫn, tàu hydrogen (fuel cell train) sử dụng pin nhiên liệu hydro để tạo ra điện năng, vận hành động cơ. Ưu điểm lớn nhất là không phát thải khí độc hại, sản phẩm phụ duy nhất là nước tinh khiết.

Lợi ích nổi bật:

• Tự chủ năng lượng: không phụ thuộc vào hệ thống điện khí hóa.

• Không phát thải carbon: hướng đến mục tiêu trung hòa carbon.

• Thời gian tiếp nhiên liệu nhanh: chỉ mất khoảng 15 phút, so với hàng giờ sạc pin.

Thực tiễn triển khai:

• Đức đã đưa vào hoạt động đoàn tàu hydrogen đầu tiên trên thế giới từ năm 2018 (Coradia iLint của Alstom).

• Nhật Bản và Hàn Quốc cũng đang thử nghiệm các tuyến tàu hydrogen thương mại.

• Ở châu Âu, nhiều quốc gia coi hydrogen là giải pháp thay thế cho diesel tại các tuyến chưa được điện khí hóa.

Tàu hybrid – kết hợp linh hoạt

Tàu hybrid là sự kết hợp giữa động cơ diesel – điện – pin hoặc hydrogen, mang lại tính linh hoạt cao trong vận hành.

• Tiết kiệm nhiên liệu: nhờ tận dụng năng lượng tái tạo và công nghệ tái nạp khi hãm phanh.

• Phù hợp hạ tầng chưa đồng bộ: có thể chạy ở cả tuyến điện khí hóa và tuyến chưa có lưới điện.

• Giảm phát thải đáng kể: so với tàu diesel truyền thống.

Nhiều nước châu Âu và Mỹ đang triển khai tàu hybrid cho các tuyến vận tải hàng hóa và hành khách, giúp quá trình chuyển đổi năng lượng diễn ra dễ dàng hơn mà không đòi hỏi đầu tư hạ tầng quá lớn ngay lập tức.

So sánh các loại hình tàu xanh

Xu hướng phát triển toàn cầu

Theo báo cáo của Liên minh Đường sắt Quốc tế (UIC), đến năm 2050, 80% hệ thống đường sắt toàn cầu sẽ được điện khí hóa hoặc sử dụng công nghệ năng lượng sạch. Trong đó:

• Tàu điện vẫn là giải pháp phổ biến nhất tại các quốc gia có hạ tầng phát triển.

• Tàu hydrogen sẽ được áp dụng tại các tuyến dài, ít dân cư, khó kéo dây điện.

• Tàu hybrid là lựa chọn chuyển tiếp tại các quốc gia đang phát triển.

  

Triển vọng tại Việt Nam

Việt Nam hiện mới ở giai đoạn đầu của việc hiện đại hóa hệ thống đường sắt. Tuy nhiên, với định hướng phát triển logistics xanh và giảm phát thải, việc nghiên cứu áp dụng tàu điện, hydrogen và hybrid là xu hướng tất yếu.

Trong tương lai, các tuyến đường sắt quốc tế như Việt Nam – Trung Quốc – châu Âu có thể là cơ hội để đưa công nghệ tàu xanh vào vận tải hàng hóa, góp phần nâng cao sức cạnh tranh và bảo vệ môi trường.

Kết luận

Tàu hydrogen, tàu điện và tàu hybrid chính là bộ ba giải pháp mang tính cách mạng trong ngành vận tải đường sắt. Chúng không chỉ giúp giảm phát thải, tiết kiệm chi phí nhiên liệu mà còn góp phần xây dựng hệ thống logistics toàn cầu bền vững.

Với xu hướng năng lượng sạch đang lan rộng, đường sắt Việt Nam và thế giới chắc chắn sẽ chứng kiến sự chuyển mình mạnh mẽ, hướng tới một kỷ nguyên vận tải xanh – thông minh – an toàn.

Xem thêm:

Logistics bền vững – Xu hướng mới của tương lai đường sắt

Lưu trữ vận chuyển đường sắt – VIETRAIL CARGO

Vận chuyển hàng hóa bằng đường sắt đi Thanh Hóa chuyên nghiệp nhất