Hoa Kỳ: Phát triển pin nhiên liệu cho phương tiện giao thông

ThienNhien.Net – Uỷ ban Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ (NRC) cho biết, đến năm 2035, việc sử dụng công nghệ pin nhiên liệu hydro hoá lỏng cho các phương tiện giao thông sẽ có thể cắt giảm 24% lượng xăng tiêu thụ ở Hoa Kỳ.

Theo báo cáo của NRC, công nghệ pin nhiên liệu Hydro lỏng sẽ là một trong những cách tiết kiệm năng lượng tốt nhất đối với phương tiện giao thông và đến năm 2023, nó sẽ trở thành một kĩ thuật có tính cạnh tranh kinh tế cao.

Hydro lỏng là sự lựa chọn tốt nhất đối với các phương tiện giao thông thông thường để chấm dứt việc sử dụng xăng dầu và giảm phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, sản xuất hydro lỏng lại làm tăng nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu hoá thạch và làm cho biến đổi khí hậu càng tồi tệ thêm. Mỹ cho răng vấn đề này chỉ được họ giải quyết triệt để khi mà tất cả các bang đều thống nhất thực hiện chính sách tìm kiếm và sử dụng các nguồn năng lượng sạch thay thế.

Các nhà nghiên cứu đã phân tích một loạt công nghệ thay thế cho phương tiện giao thông như: Động cơ tiết kiệm xăng, động cơ lai hybrid (hay là nhiên liệu hỗn hợp), hay công nghệ sử dụng nhiên liệu sinh học. Họ kết luận rằng: công nghệ pin nhiên liệu hydro lỏng vẫn là sự lựa chọn tốt nhất, trừ khi tiêu chuẩn nhiên liệu kinh tế tăng đáng kể hoặc đạt được một bước đột phá trong nghiên cứu nhiên liệu ethanol.

Michael Ramage, nhà nghiên cứu sáng lập tập đoàn dầu khí đa quốc gia Exxon Mobil đã nói: “Điều quan trọng nhất đối với Mỹ hiện nay là phải đảm bảo chắc chắn rằng tất cả những công nghệ tiên tiến trên đang được nghiên cứu và từng bước ứng dụng. Bởi vì tất cả những công nghệ mà chúng ta vẫn sử dụng bấy lâu nay là những công nghệ chứa đựng nhiều rủi ro”. Tuy nhiên ông cũng khẳng định: “ Chỉ một thời gian ngắn tới đây với những ưu điểm nổi bật, công nghệ pin nhiên liệu Hydro lỏng sẽ khẳng định được vị thế vượt trội”.

Theo phân tích của NRC, nếu chính phủ Mỹ và ngành công nghiệp ô tô theo sát khung chương trình được định sẵn trong kịch bản nghiên cứu thì đến năm 2035, nước Mỹ có thể giảm 24% lượng xăng tiêu thụ và từ đó giảm 20% lượng khí nhà kính hàng năm do hoạt động của giao thông.

Nghiên cứu ứng dụng phương tiện giao thông sử dụng pin nhiên liệu không chỉ được Quốc hội Hoa Kỳ thông qua mà còn nhận được sự ủng hội tích cực từ Tổng thống George Bush. Tuy nhiên, cho đến nay, phần lớn người tiêu dùng vẫn không mua các loại phương tiện sạch này do giá của chúng cũng như giá nhiên liệu Hydro lỏng còn khá cao.

Cũng theo bản báo cáo này, đến năm 2020, ngành công nghiệp ô tô sẽ sản xuất khoảng 2 triệu xe sử dụng pin nhiên liệu; năm 2035 con số này sẽ đạt 60 triệu xe và đến năm 2050 sẽ là 200 triệu xe, chiếm 60% số lượng ô tô lưu hành ở Mỹ tại thời điểm đó.

Việc chuyển đổi sang sử dụng xe ôtô dùng nhiên liệu hydro sẽ cần khoảng 16 tỷ USD để phục vụ cho công tác nghiên cứu ứng dụng trong hơn 16 năm tới, trong đó Chính phủ sẽ hỗ trợ 30 %. Bên cạnh đó, Chính phủ còn thúc đẩy việc ứng dụng công nghệ này thông qua các chính sách thuế, trợ cấp xe cộ, hạn nghạch tối thiểu… Đó là những điều kiện rất quan trọng để nhanh chóng thiết lập một mạng lưới phương tiện giao thông sử dụng pin nhiên liệu trên quy mô rộng.

Để đáp ứng tiến trình giảm phát thải do các phương tiện giao thông đến năm 2035, thì chính phủ Hoa Kỳ cần phải đẩy mạnh việc lưu giữ và cô lập cacbon hoặc tăng cường nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học để cạnh tranh với các nguồn năng lương hoá thạch bởi nếu sử dụng khí tự nhiên hoặc các nhà máy nhiệt điện sử dụng than đá để sản xuất nhiên liệu hydro thì lượng khí nhà kính phát thải ra sẽ không thể giảm được.

Về kĩ thuật, thử thách khó khăn nhất đối với các phương tiện sử dụng nhiên liệu hydro là bộ phận chứa nhiên liệu. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đặt ra mục tiêu đối với loại phương tiện này là phải dự trữ đủ hydro cho 300 dặm khoảng 483 km. Nhưng để đạt được điều này phải có một bộ phận chứa nhiên liệu đắt tiền hơn loại thùng chứa đang sử dụng trong các động cơ chạy bằng nhiên liệu hoá thạch hiện nay.

Những phương tiện giao thông sử dụng nhiên liệu hydro hiện đang rất được các công ty xăng dầu rất quan tâm vì hydro có thể thay thế nguồn tài nguyên dầu khí đang bị cạn kiệt. Còn các nhà môi trường cũng tỏ ra thích thú với loại phương tiện này hơn các loại xe điện, bởi vì loại phương tiện này chỉ thực sự thải ra ít khí nhà kính khi nguồn điện mà chúng sử dụng được sản xuất từ nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời.

Đối với Hoa Kỳ, để chấm dứt việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch trước khi nguồn tài nguyên này cạn kiệt, chính phủ cần có những chính sách thúc đẩy toàn diện. Kết thúc báo cáo, NRC kết luận: “Nếu chúng ta kết hợp việc đẩy mạnh các phương tiện sử dụng pin nhiên liệu hydro với nhiên liệu sinh học và cuộc cách mạng trong cải tiến động cơ đốt trong và động cơ lai sử dụng điện, chúng ta có thể thay thế toàn bộ nhiên liệu hóa thạch trong ngành giao thông”.