Tú Anh tổng hợp
Nhu cầu sử dụng nhiên liệu cho giao thông vận tải của con người ngày một tăng cao thì việc tìm kiếm và sử dụng nhiều nguồn nhiên liệu khác cho tương lai là một mục tiêu lớn đặt ra và được nhiều khoa học gia, kinh tế gia và các quốc gia có ngành công nghiệp phát triển tập trung nghiên cứu. Ðây là một “bài toán” để hội tụ những nghiên cứu nhằm trả lời “làm sao tìm kiếm nguồn nhiên liệu sử dụng thuận tiên nhất, kinh tế nhất cho tương lai ? nhiên liệu sinh học cũng đã là một khả năng, còn các loại nhiên liệu khác từ năng lượng thiên nhiên (mặt trời, gió...), năng lượng điện, hydrogenà cũng mang tới triển vọng một “công nghệ xe hơi không khói” (Zero Emission Vehicle).
Chúng ta cùng xem một số ý tưởng của các nhà sản xuất đang vươn tới chế tạo xe hơi sạch (Clean Car) trong thời gian gần đây:
Tiên phong của BMW - xe hơi dùng hydrogen
Trong những thập kỷ trước con người cũng mơ ước chế tạo những phương tiện di chuyển không chỉ dùng xăng dầu thông thường. Cùng với nhiều nhà sản xuất xe hơi. Cách đây vài năm, hãng xe BMW của Ðức Quốc sau hơn 30 năm nghiên cứu, đã trưng bày xe Hydrogen 7 chạy bằng hydrogen. Hydrogen 7, dựa trên BMW series 7 và lắp động cơ đốt trong hỗn hợp, có thể dùng nhiên liệu hydrogen lỏng và xăng bình thường.
Dùng hydrogen như một nhiên liệu cho động cơ đốt trong là con đường mà hầu hết các nhà sản xuất khác chọn. Nhưng BMW còn muốn phát triển động cơ hydrogen, biến chức năng của xe không khác những xe chạy xăng thông thường và không thể thấy sai khác giữa dùng hydrogen hay dùng xăng.
Giới thiệu loại “xe hơi sạch” cho hội nghị thượng đỉnh G-8
Cũng như nhiều nhà sản xuất lớn khác, hãng Honda Motor của Nhật Bổn muốn giới thiệu một loại xe hơi tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi sinh đã dùng loại xe này để chở những nhà lãnh đạo của Nhóm G-8 khi tham dự hội nghị thượng đỉnh tại đảo Hokkaido trong tháng 7 vừa qua. Loại xe hơi có tên là FCX Clarity vận hành bằng loại pin nhiên liệu, xe được sản xuất tại Tochigi, miền Bắc Nhật Bổn. Loại xe chạy bằng pin nhiên liệu này được đánh giá là mẫu xe của tương lai, ưu điểm của xe là vận hành bằng khí hydogen không nhả ra khói thải ra môi trường. Chiếc xe được vận hành bằng loại pin l
này chạy được 385 miles cho một lần nạp điện, và có thể chạy với vận tốc 99 miles/giờ. Honda FCX Clarity đã được bán tại Hoa Kỳ và tại Nhật Bản là vào Mùa Thu.
Giống như BMW, Honda và Toyota là 2 trong số những hãng xe hơi đầu tiên của thế giới tung ra thị trường loại xe chạy pin nhiên liệu kể từ tháng 12 năm 2002. Thời gian gần đây hãng Toyota cho biết họ đã phát triển được loại xe chạy bằng pin nhiên liệu có thể chạy được một lô trình dài 500 miles bằng một bình nhiên liệu hydrogen duy nhất. Hãng Mitsubishi cũng cho biết họ đang chuẩn bị đưa ra thị trường loại xe tái nạp điện i-MiEV vào năm tới.
Triển vọng sử dụng xe hơi chạy bằng hydrogen ra sao?
Tại Hoa Kỳ, dựa theo một bản báo cáo của Hội Ðồng Nghiên Cứu Quốc Gia cho biết lợi ích khi các phương tiện giao thông chuyển sang sử dụng chạy bằng hydrogen sẽ giúp giảm đáng kể phụ thuộc vào xăng dầu cũng như giảm thải khí cacbonic ra môi trường.
Ngay từ năm 2003, Tổng Thống Bush đã công bố hỗ trợ 1,2 tỉ Mỹ kim nhằm nghiên cứu đẩy mạnh công nghệ sản xuất hydrogen và các phương tiện sử dụng tế bào năng lượng. Các phương tiện đó được cung cấp năng lượng nhờ phản ứng hóa học xảy ra giữa hydrogen, oxygen trong khi chỉ thải ra nước cũng như hơi nóng.
Khi xe hơi chạy bằng hydrogen phổ biến thì việc lắp đặt hệ thống phân phối hydrogen đến cho khách hàng cũng là một vấn đề không nhỏ. Hội đồng nghiên cứu quốc gia đã ước tính số lượng các phương tiện giao thông chạy bằng hydrogen sẽ xuất hiện trên đường phố trong các thập kỉ tới. Các dự tính cho hay khả năng sản xuất xe hơi chạy bằng hydrogen có thể đạt mức tăng đáng kể vào năm 2015. Ước tính số xe hơi sử dụng hydrogen sẽ là 20 triệu xe vào năm 2020, 60 triệu xe đạt được năm 2035, và khi giá cả của xe chạy hydrogen cạnh tranh được với các phương tiện giao thông khác. Lúc đó, con số phương tiện sử dụng hydrogen trên đường phố sẽ tăng nhanh chóng, đạt tới 200 triệu vào năm 2050. Tuy nhiên con số chính xác vẫn còn có thay đổi.
Xe hơi chạy điện một “ứng cử viên nhiên liệu hấp dẫn” trong tương lai
Trong các nguồn năng lượng phải kể tới là điện (xem thêm phần tin khoa học), là nguồn năng lượng cổ truyền nhưng điện cũng có vai trò lớn trong ý tưởng dùng làm “nhiên liệu” cho xe hơi trong nhiều năm gần đây. Tại hội chợ trưng bày xe hơi quốc tế Detroit 2008. Khi trình bày kế hoạch chế tạo xe trong tương lai. Các nhà chế tạo xe hơi trên thế giới đã giới thiệu các kiểu xe chạy điện còn được gọi là xe chạy “nhiên liệu sạch”. Hãng xe hơi Toyota và General Motors cho biết sẽ cho thử nghiệm hàng trăm chiếc xe hơi điện có thể nạp điện bằng cách nối điện vào ổ điện ở trong nhà. Hai nhà sản xuất này sẽ đưa những loại xe này sẽ có mặt trên thị trường vào năm 2010.
Hãng xe Toyota đã đưa ra thị trường loại xe vận hành bằng điện được gọi là xe hybrid, nghĩa là các bình điện có thể được nạp điện bằng một động cơ chạy bằng xăng, giúp cho xe ít hao xăng hơn.
Hãng Toyota cũng đang có những nỗ lực nhằm cải thiện các bình điện này để giúp các loại hybrid nối vào ổ điện trong nhà để dễ dàng sử dụng.
Toyota cũng vừa thông báo sẽ đưa vào Hoa Kỳ dạng xe sạch Prius thế hệ mới vào năm 2009. Toyota có hai mẫu xe hybrid nữa, một trong hai mẫu này là Lexus. Xe Toyota hybrid mới nhìn chung về hình dáng rộng hơn Prius và xe Lexus hybrid về cơ bản trên khung của xe Prius. Các mẫu xe mới này sẽ được triển lãm tại Detroit năm 2009. Hybrid hiện nay vẫn là mẫu xe sử dụng công nghệ sạch, tiết kiệm nhiên liệu có hiệu quả kinh tế nhất.
Tesla Roadster 2008 - xe hơi sang trọng không có ống khói
Hãng máy xe Tesla, lấy tên từ một kỹ sư điện và khoa học gia nổi tiếng Nikola Tesla, đã đạt được mục tiêu này bằng cách sáng tạo một chiếc xe hơi 2 chỗ ngồi chạy bằng điện với tốc độ lên đến 130 miles/giờ. Xe không có ống khói và chất thải.
Xe Roadster của hãng máy Tesla là một chiếc xe không mui, chạy bằng điện dùng kỹ thuật tăng nạp, có hình dáng, cảm giác như các loại xe thể thao cao cấp, nhưng xe không gây ra tiếng ồn. Xe có bộ số 2 vận tốc và máy nạp điện 3-pha, 4-cực. Xe chạy được 250 miles cho một lần nạp điện. Giá thành của loại xe này vẫn ở mức cao, ví dụ xe Tesla Roadster 2008 có giá 98,000 Mỹ kim.
Xe không có khí thải không làm ô nhiễm môi trường
Sau hơn 20 năm nghiên cứu và phát triển, kỹ sư Guy Negre người Pháp đã phát minh ra loại xe hơi chạy trong thành phố bằng khí ép, hoàn toàn không có khí thải không ô nhiễm môi trường. Loại xe này có thể chạy được 120-190 miles với vận tốc 37 miles/giờ). Khí thoát duy nhất là hơi lạnh mà cũng có thể dùng cho máy lạnh trong xe. Ðể nạp đầy bình khí ép, chỉ mất khoảng 3 phút ở trạm “xăng”
Một lợi ích khi dùng khí ép thay vì nạp bình điện là thời gian nạp nhanh, ít mất đi năng lượng theo thời gian (thông thường bình điện mất một phần năng lượng kể cả khi xe không sử dụng).
Gần đây một hợp đồng lớn được mua loại xe này với Mexico đã ký kết mua 40.000 chiếc xe khí ép để thay thế nhiều loại xe tắc xi đang sử dụng xăng và dầu diezel ở thủ đô Mexico city, nơi được biết đang bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Xe không cần xăng, chạy bằng năng lượng mặt trời và gió
Eclectic là một chiếc xe hơi chạy bằng năng lượng thiên nhiên phát minh của hãng xe Venturi. Sự khác biệt giữa Eclectic và xe hơi chạy bằng điện thông thường là xe còn có hai hệ thống, nhận năng lượng mặt trời do có gắn kiếng trên mui và nhận được cả năng lượng từ một hệ thống quạt. Hệ thống này giúp xe được nạp điện bằng hai cách từ ánh sáng mặt trời và gió khác với nạp điện vào ổ điện. Do đó, khi đỗ xe bên lề đường vào một ngày nắng đẹp trời, xe sẽ tự động nạp điện. Xe Eclectic có 3 chỗ ngồi, có tốc độ xe chạy trong thành phố là 31miles/giờ. Xe Eclectic dùng bình điện với kỹ thuật tân tiến nhất của thể lỏng hơi lạnh NiMH (NIV-7) năng suất khoảng 3000 lần lớn hơn pin AA và cũng nạp bằng nối điện thông thường. Bình điện giữ được trong 10 năm.
Dưới ánh nắng bình thường, trong một ngày, năng lượng do kiếng nhận năng lượng mặt trời có thể cho xe chạy 4.3 miles, khi trong vùng nhiều gió, hệ thống gió phát điện có thể cho xe chạy thêm 9.3 miles nữa. Ðiều đó có nghĩa không cần nạp điện nếu chỉ đi trong 6.2 miles mỗi ngày. Xe chạy nhưng không lo tốn tiền xăng cho xe.
Nhu cầu sử dụng nhiên liệu cho giao thông vận tải của con người ngày một tăng cao thì việc tìm kiếm và sử dụng nhiều nguồn nhiên liệu khác cho tương lai là một mục tiêu lớn đặt ra và được nhiều khoa học gia, kinh tế gia và các quốc gia có ngành công nghiệp phát triển tập trung nghiên cứu. Ðây là một “bài toán” để hội tụ những nghiên cứu nhằm trả lời “làm sao tìm kiếm nguồn nhiên liệu sử dụng thuận tiên nhất, kinh tế nhất cho tương lai ? nhiên liệu sinh học cũng đã là một khả năng, còn các loại nhiên liệu khác từ năng lượng thiên nhiên (mặt trời, gió...), năng lượng điện, hydrogenà cũng mang tới triển vọng một “công nghệ xe hơi không khói” (Zero Emission Vehicle).
Chúng ta cùng xem một số ý tưởng của các nhà sản xuất đang vươn tới chế tạo xe hơi sạch (Clean Car) trong thời gian gần đây:
Tiên phong của BMW - xe hơi dùng hydrogen
Trong những thập kỷ trước con người cũng mơ ước chế tạo những phương tiện di chuyển không chỉ dùng xăng dầu thông thường. Cùng với nhiều nhà sản xuất xe hơi. Cách đây vài năm, hãng xe BMW của Ðức Quốc sau hơn 30 năm nghiên cứu, đã trưng bày xe Hydrogen 7 chạy bằng hydrogen. Hydrogen 7, dựa trên BMW series 7 và lắp động cơ đốt trong hỗn hợp, có thể dùng nhiên liệu hydrogen lỏng và xăng bình thường.
Dùng hydrogen như một nhiên liệu cho động cơ đốt trong là con đường mà hầu hết các nhà sản xuất khác chọn. Nhưng BMW còn muốn phát triển động cơ hydrogen, biến chức năng của xe không khác những xe chạy xăng thông thường và không thể thấy sai khác giữa dùng hydrogen hay dùng xăng.
Giới thiệu loại “xe hơi sạch” cho hội nghị thượng đỉnh G-8
Cũng như nhiều nhà sản xuất lớn khác, hãng Honda Motor của Nhật Bổn muốn giới thiệu một loại xe hơi tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi sinh đã dùng loại xe này để chở những nhà lãnh đạo của Nhóm G-8 khi tham dự hội nghị thượng đỉnh tại đảo Hokkaido trong tháng 7 vừa qua. Loại xe hơi có tên là FCX Clarity vận hành bằng loại pin nhiên liệu, xe được sản xuất tại Tochigi, miền Bắc Nhật Bổn. Loại xe chạy bằng pin nhiên liệu này được đánh giá là mẫu xe của tương lai, ưu điểm của xe là vận hành bằng khí hydogen không nhả ra khói thải ra môi trường. Chiếc xe được vận hành bằng loại pin l
Giống như BMW, Honda và Toyota là 2 trong số những hãng xe hơi đầu tiên của thế giới tung ra thị trường loại xe chạy pin nhiên liệu kể từ tháng 12 năm 2002. Thời gian gần đây hãng Toyota cho biết họ đã phát triển được loại xe chạy bằng pin nhiên liệu có thể chạy được một lô trình dài 500 miles bằng một bình nhiên liệu hydrogen duy nhất. Hãng Mitsubishi cũng cho biết họ đang chuẩn bị đưa ra thị trường loại xe tái nạp điện i-MiEV vào năm tới.
Triển vọng sử dụng xe hơi chạy bằng hydrogen ra sao?
Tại Hoa Kỳ, dựa theo một bản báo cáo của Hội Ðồng Nghiên Cứu Quốc Gia cho biết lợi ích khi các phương tiện giao thông chuyển sang sử dụng chạy bằng hydrogen sẽ giúp giảm đáng kể phụ thuộc vào xăng dầu cũng như giảm thải khí cacbonic ra môi trường.
Ngay từ năm 2003, Tổng Thống Bush đã công bố hỗ trợ 1,2 tỉ Mỹ kim nhằm nghiên cứu đẩy mạnh công nghệ sản xuất hydrogen và các phương tiện sử dụng tế bào năng lượng. Các phương tiện đó được cung cấp năng lượng nhờ phản ứng hóa học xảy ra giữa hydrogen, oxygen trong khi chỉ thải ra nước cũng như hơi nóng.
Khi xe hơi chạy bằng hydrogen phổ biến thì việc lắp đặt hệ thống phân phối hydrogen đến cho khách hàng cũng là một vấn đề không nhỏ. Hội đồng nghiên cứu quốc gia đã ước tính số lượng các phương tiện giao thông chạy bằng hydrogen sẽ xuất hiện trên đường phố trong các thập kỉ tới. Các dự tính cho hay khả năng sản xuất xe hơi chạy bằng hydrogen có thể đạt mức tăng đáng kể vào năm 2015. Ước tính số xe hơi sử dụng hydrogen sẽ là 20 triệu xe vào năm 2020, 60 triệu xe đạt được năm 2035, và khi giá cả của xe chạy hydrogen cạnh tranh được với các phương tiện giao thông khác. Lúc đó, con số phương tiện sử dụng hydrogen trên đường phố sẽ tăng nhanh chóng, đạt tới 200 triệu vào năm 2050. Tuy nhiên con số chính xác vẫn còn có thay đổi.
Xe hơi chạy điện một “ứng cử viên nhiên liệu hấp dẫn” trong tương lai
Trong các nguồn năng lượng phải kể tới là điện (xem thêm phần tin khoa học), là nguồn năng lượng cổ truyền nhưng điện cũng có vai trò lớn trong ý tưởng dùng làm “nhiên liệu” cho xe hơi trong nhiều năm gần đây. Tại hội chợ trưng bày xe hơi quốc tế Detroit 2008. Khi trình bày kế hoạch chế tạo xe trong tương lai. Các nhà chế tạo xe hơi trên thế giới đã giới thiệu các kiểu xe chạy điện còn được gọi là xe chạy “nhiên liệu sạch”. Hãng xe hơi Toyota và General Motors cho biết sẽ cho thử nghiệm hàng trăm chiếc xe hơi điện có thể nạp điện bằng cách nối điện vào ổ điện ở trong nhà. Hai nhà sản xuất này sẽ đưa những loại xe này sẽ có mặt trên thị trường vào năm 2010.
Hãng xe Toyota đã đưa ra thị trường loại xe vận hành bằng điện được gọi là xe hybrid, nghĩa là các bình điện có thể được nạp điện bằng một động cơ chạy bằng xăng, giúp cho xe ít hao xăng hơn.
Hãng Toyota cũng đang có những nỗ lực nhằm cải thiện các bình điện này để giúp các loại hybrid nối vào ổ điện trong nhà để dễ dàng sử dụng.
Toyota cũng vừa thông báo sẽ đưa vào Hoa Kỳ dạng xe sạch Prius thế hệ mới vào năm 2009. Toyota có hai mẫu xe hybrid nữa, một trong hai mẫu này là Lexus. Xe Toyota hybrid mới nhìn chung về hình dáng rộng hơn Prius và xe Lexus hybrid về cơ bản trên khung của xe Prius. Các mẫu xe mới này sẽ được triển lãm tại Detroit năm 2009. Hybrid hiện nay vẫn là mẫu xe sử dụng công nghệ sạch, tiết kiệm nhiên liệu có hiệu quả kinh tế nhất.
Tesla Roadster 2008 - xe hơi sang trọng không có ống khói
Hãng máy xe Tesla, lấy tên từ một kỹ sư điện và khoa học gia nổi tiếng Nikola Tesla, đã đạt được mục tiêu này bằng cách sáng tạo một chiếc xe hơi 2 chỗ ngồi chạy bằng điện với tốc độ lên đến 130 miles/giờ. Xe không có ống khói và chất thải.
Xe Roadster của hãng máy Tesla là một chiếc xe không mui, chạy bằng điện dùng kỹ thuật tăng nạp, có hình dáng, cảm giác như các loại xe thể thao cao cấp, nhưng xe không gây ra tiếng ồn. Xe có bộ số 2 vận tốc và máy nạp điện 3-pha, 4-cực. Xe chạy được 250 miles cho một lần nạp điện. Giá thành của loại xe này vẫn ở mức cao, ví dụ xe Tesla Roadster 2008 có giá 98,000 Mỹ kim.
Xe không có khí thải không làm ô nhiễm môi trường
Sau hơn 20 năm nghiên cứu và phát triển, kỹ sư Guy Negre người Pháp đã phát minh ra loại xe hơi chạy trong thành phố bằng khí ép, hoàn toàn không có khí thải không ô nhiễm môi trường. Loại xe này có thể chạy được 120-190 miles với vận tốc 37 miles/giờ). Khí thoát duy nhất là hơi lạnh mà cũng có thể dùng cho máy lạnh trong xe. Ðể nạp đầy bình khí ép, chỉ mất khoảng 3 phút ở trạm “xăng”
Một lợi ích khi dùng khí ép thay vì nạp bình điện là thời gian nạp nhanh, ít mất đi năng lượng theo thời gian (thông thường bình điện mất một phần năng lượng kể cả khi xe không sử dụng).
Gần đây một hợp đồng lớn được mua loại xe này với Mexico đã ký kết mua 40.000 chiếc xe khí ép để thay thế nhiều loại xe tắc xi đang sử dụng xăng và dầu diezel ở thủ đô Mexico city, nơi được biết đang bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Xe không cần xăng, chạy bằng năng lượng mặt trời và gió
Eclectic là một chiếc xe hơi chạy bằng năng lượng thiên nhiên phát minh của hãng xe Venturi. Sự khác biệt giữa Eclectic và xe hơi chạy bằng điện thông thường là xe còn có hai hệ thống, nhận năng lượng mặt trời do có gắn kiếng trên mui và nhận được cả năng lượng từ một hệ thống quạt. Hệ thống này giúp xe được nạp điện bằng hai cách từ ánh sáng mặt trời và gió khác với nạp điện vào ổ điện. Do đó, khi đỗ xe bên lề đường vào một ngày nắng đẹp trời, xe sẽ tự động nạp điện. Xe Eclectic có 3 chỗ ngồi, có tốc độ xe chạy trong thành phố là 31miles/giờ. Xe Eclectic dùng bình điện với kỹ thuật tân tiến nhất của thể lỏng hơi lạnh NiMH (NIV-7) năng suất khoảng 3000 lần lớn hơn pin AA và cũng nạp bằng nối điện thông thường. Bình điện giữ được trong 10 năm.
Dưới ánh nắng bình thường, trong một ngày, năng lượng do kiếng nhận năng lượng mặt trời có thể cho xe chạy 4.3 miles, khi trong vùng nhiều gió, hệ thống gió phát điện có thể cho xe chạy thêm 9.3 miles nữa. Ðiều đó có nghĩa không cần nạp điện nếu chỉ đi trong 6.2 miles mỗi ngày. Xe chạy nhưng không lo tốn tiền xăng cho xe.