Động cơ đốt trong không phát thải carbon, sẽ thay thế xe điện?

>> Xe hydro tương lai của ngành công nghiệp ô tô

Công ty Toyota (Nhật Bản) đã đưa xe ô tô sử dụng nhiên liệu hydro vào thi đấu tại Giải đua xe tốc độ cao, kéo dài 10 giờ ở Thái Lan, ngày 22/12/2023 vừa qua. Theo đó, một chiếc Corolla động cơ đốt trong, được hoán cải để sử dụng nhiên liệu hydro thay cho xăng, đã có màn trình diễn xuất sắc tại giải đua này.

Hydro dùng cho chiếc xe tham gia giải đua, có nguồn gốc từ phân gà. Vào cuối tháng 10/2023, Công ty Toyota đã đưa dự án sản xuất hydro tại Thái Lan đi vào hoạt động. Sử dụng phân ở các trang trại nuôi gia cầm, của tập đoàn Charoen Pokphand (CP), để tạo ra khí sinh học, sau đó sản xuất ra hydro. Mục đích của dự án này là cung cấp nhiên liệu cho các xe thương mại, góp phần giải quyết những thách thức về phát thải khí carbon.

Thông điệp mà Toyota muốn gửi đến qua Giải đua xe tốc độ cao tại Thái Lan là hydro hoàn toàn có thể đóng góp vào quá trình trung hòa carbon.

Năm 2021, Toyota đã đạt được thành công, với thử nghiệm hoán đổi xe động cơ đốt trong, sử dụng xăng sang hydro. Chiếc xe đua Corolla Sport được lắp động cơ đốt trong, sử dụng nhiên liệu hydro đã ra mắt và chạy thử. Corolla Sport sử dụng động cơ dung tích xi lanh 1.5l tăng áp chạy xăng bình thường, sau đó trang bị hệ thống phun nhiên liệu để có thể chạy bằng hydro lỏng.

Cuối năm 2022, Toyota cho ra mắt mẫu concept Corolla Cross Hydrogen. Trái tim của Corolla Cross Hydrogen Concept là động cơ ba xi-lanh, tăng áp, dung tích 1,6 lít, với công nghệ phun nhiên liệu hydro áp suất cao có nguồn gốc từ xe thể thao. Mẫu concept này, tiếp tục minh chứng cho những nỗ lực của công ty Nhật Bản, trong việc sử dụng năng lượng sạch, cho các phương tiện và không trang bị pin cung cấp năng lượng cho ô tô.

Toyota cho biết, việc kích nổ với nhiên liệu hydro diễn ra nhanh hơn so với xăng, chính vì vậy, nó đem tới độ phản hồi nhạy hơn hẳn và vẫn có âm thanh đầy mê hoặc.

Kẻ thù của môi trường là khí thải carbon, không phải là động cơ đốt trong. Nếu tạo ra động cơ đốt trong có khí thải carbon bằng không, thì rất tuyệt vời. Nó có thể giữ cho công nghệ động cơ đốt trong vẫn vận hành được trong một thế giới không carbon, gây ra ít sự gián đoạn hơn, so với việc chuyển đổi hoàn toàn sang xe điện, ông Akio Toyoda, Chủ tịch Toyota nhận định.

Ô tô điện là xu hướng phát triển tất yếu trong thời gian tới. Công nghệ xe điện  đang đến gần với tương lai của nhân loại hơn bất kỳ công nghệ nào khác. Tuy nhiên, cần có sự tiếp cận đa chiều, không nên chỉ “đặt cược” vào mỗi xe điện. Nếu tất cả phương tiện giao thông đều sử dụng điện, thì nguy cơ sẽ thiếu điện nghiêm trọng để sử dụng cho các hoạt động khác. Chưa kể, nếu điện năng được tạo ra chủ yếu từ quá trình đốt than và khí tự nhiên, xe điện sẽ chẳng giúp gì nhiều cho môi trường. Càng nhiều xe điện, càng thêm nhiều khí carbon. Có nhiều cách để đạt được mức trung hòa carbon trong lĩnh vực giao thông, xe điện không phải là con đường duy nhất.

Theo Toyota, ô tô sử dụng nhiên liệu hydro có ưu điểm của cả xe điện và xe động cơ đốt trong. Đó là không thải ra khí carbon, lại có khả năng tăng tốc tốt và thời gian nạp nhiên liệu nhanh.

Hydro có thể được sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau, khá phong phú và đa dạng, nhất là từ phân gia súc, gia cầm... Đại diện Toyota cho biết, phân của 1 con bò, có thể cung cấp lượng hydro đủ cho 1 chiếc xe chạy trong 1 năm.

Vấn đề khó khăn nhất hiện nay, khiến xe chạy hydro chưa thể phát triển rộng rãi, là thiếu các trạm tiếp nhiên liệu. Đầu tư cho một trạm tiếp nhiên liệu hydro rất tốn kém. Bên cạnh đó, để hóa lỏng hydro cũng khá phức tạp. Phải làm lạnh ở -230 độ C, sau đó nén dưới áp suất lớn. Vì vậy, hệ thống bình chứa trên xe đòi hỏi phải được làm bằng những vật liệu bền và công nghệ cao, khiến chi phí tăng.

Tuy nhiên, theo đại diện Toyota, tới năm 2030, ô tô chạy bằng hydro sẽ rất phổ biến, số lượng các trạm tiếp nhiên liệu tăng nhanh và giá thành sẽ hạ. Các nhà sản xuất đang đẩy mạnh hợp tác với các Chính phủ và những công ty năng lượng để phát triển trạm tiếp nhiên liệu hydro cho ô tô chạy hydro.