Cuộc đua giao thông công cộng, Hydrogen hay điện giành ưu thế?

Xe buýt điện tại sân bay Oslo, Thủ đô Na Uy (ảnh: electrive).

Sử dụng pin điện là lựa chọn tối ưu cho cơ sở hạ tầng

Xe chạy bằng pin điện và pin nhiên liệu hydro có hệ thống đẩy tương tự nhau. Cả hai đều tích trữ năng lượng để cung cấp cho động cơ điện. Tuy nhiên, trong trường hợp thứ hai, năng lượng được lưu trữ dưới dạng hydro được chuyển đổi thành điện năng bởi pin nhiên liệu, thay vì được lưu trữ trong pin có thể sạc lại được.

Khi nói đến các loại xe cỡ lớn, việc điện khí hóa chúng trở nên khó khăn hơn, với nhu cầu ngày càng lớn về lượng pin. Đối với các ứng dụng sử dụng nhiều năng lượng như xe tải đường dài, một số chuyên gia cho rằng hydro có thể là lựa chọn tốt nhất.

Đối với xe buýt, một số người cho rằng năng lượng hydro mang lại một số lợi thế chính so với các loại điện chạy bằng pin. James Dixon, nhà nghiên cứu về mô hình hóa hệ thống giao thông và năng lượng tại Đại học Oxford cho biết, vấn đề lớn là khối lượng của xe buýt. Ắc quy có mật độ năng lượng tương đối nhỏ, vào khoảng 1/40 mật độ năng lượng của nhiên liệu hydrocacbon lỏng, như xăng hoặc dầu diesel.

Ưu điểm của hydro bao gồm thời gian tiếp nhiên liệu ngắn hơn và phạm vi bình chứa thường lớn hơn. Nhưng Dixon cũng lưu ý rằng mối quan tâm về hydro luôn là sự an toàn. Hydro có giới hạn cháy khá rộng và nổi tiếng là khó giữ trong một bình chứa có áp suất mà không bị rò rỉ. Về cơ sở hạ tầng, sử dụng điện dễ dàng hơn rất nhiều.

Hydro giải pháp thích hợp cho địa hình đồi núi

Hydro có thể là một lựa chọn tốt hơn ở một thành phố có nhiều đồi núi, như Hồng Kông (Trung Quốc), nơi cũng rất ấm và ẩm ướt, đó sẽ là một vấn đề đối với xe buýt điện, vì hệ thống làm mát và các ngọn đồi sẽ làm cạn kiệt pin. Nhưng nếu thành phố tương đối bằng phẳng, thời gian hành trình tương đối ngắn và trời không quá ấm hay quá lạnh, thì pin điện có thể hoạt động rất tốt.

Một số khu vực đã trở thành những nơi sớm sử dụng hydro. Aberdeen đã trở thành một trung tâm hydro sau khi hội đồng thành phố đặt các trạm nạp hydro để tiếp nhiên liệu cho xe quét đường và xe chở chất thải cũng như xe buýt và ô tô. Mỹ đã công bố một số chương trình hỗ trợ triển khai cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu hydro, mặc dù xe buýt điện hiện đang phổ biến hơn nhiều.

Nhưng ngoài sự so sánh trong quá trình sử dụng, vẫn có những lưu ý khác cần lưu ý. Hydro được coi là một loại nhiên liệu sạch tiềm năng vì nó có thể được tạo ra bằng cách điện phân sử dụng điện sạch và nó không phát thải khí nhà kính tại nguồn. Ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch cũng đang chú ý đến hydro "xanh" - sản xuất hydro bằng nhiên liệu hóa thạch nhưng thu giữ carbon và lưu trữ dưới lòng đất.

Theo Neil Collins, Giám đốc điều hành của nhà sản xuất xe buýt Wrightbus có trụ sở tại Bắc Ireland, hydro có thể được coi là một cách hữu ích để lưu trữ năng lượng tái tạo dư thừa. Tuy nhiên, việc biến điện sạch thành hydro sẽ kém hiệu quả hơn nhiều so với việc chỉ sử dụng trực tiếp trong ô tô.

Trung Quốc đã có khoảng 5.300 xe buýt chạy bằng pin nhiên liệu hydro, chiếm phần lớn trong đội xe toàn cầu, nhưng các quốc gia khác cũng đang đầu tư vào công nghệ này.  Tuy nhiên, hiện tại, phần lớn nguồn cung cấp hydro trên thế giới vẫn là đốt nhiên liệu hóa thạch. Về lý thuyết, hydro xanh sẽ cho phép phát thải ròng bằng 0, nhưng thực tế, tỷ lệ khí thải được thu giữ thường nằm trong khoảng từ 40 - 80%. Việc phát triển hydro xanh vẫn còn là câu chuyện xa vời khi đưa vào khai thác thương mại.