Động cơ đốt trong sẽ hồi sinh kỳ diệu trong thế giới không carbon?

TRẦN THỦY• 14/02/2024 04:08

Ngành công nghiệp ô tô toàn cầu đang tiến đến giai đoạn “xóa sổ” động cơ đốt trong. Vì vậy, khi có hãng xe công bố phát triển một động cơ đốt trong mới, đã trở thành điều bất ngờ.

>> Không muốn loại bỏ động cơ đốt trong, tìm nhiên liệu “thần kỳ” thay thế

Động cơ đốt trong mới

Tại triển lãm Tokyo Auto Salon 2024 diễn ra vào tháng 1 vừa qua, Toyota hé lộ đang phát triển một dòng động cơ đốt trong mới. Tới đầu tháng 2 này, Chủ tịch Toyota, ông Akio Toyoda, tại cuộc họp chia sẻ tầm nhìn tương lai của hãng ở Nhật, tiếp tục xác nhận: đang phát triển một động cơ đốt trong mới với tầm quan trọng lớn.

Động thái này của Toyota được xem là khá bất ngờ, khi gần như toàn ngành công nghiệp ô tô thế giới đang tập trung cho việc phát triển ô tô điện. Tuy không nói cụ thể động cơ đốt trong mới là loại gì thì nhiều người cũng đã biết, Toyota đang theo đuổi công nghệ động cơ đốt trong sử dụng hydro lỏng làm nhiên liệu.

ccc

Toyota Corolla sport được hoán cải từ sử dụng xăng sang hydro lỏng.

Hiện tại Toyota đã có mẫu xe Mirai sử dụng nhiên liệu hydro, nhưng đây là dòng xe điện hóa. Để xe vận hành, cần có pin nhiên liệu. Pin nhiên liệu hay còn gọi là tế bào nhiên liệu (fuel cell), giúp biến đổi hydro thành năng lượng, để vận hành xe. Với công nghệ này, hydro sẽ được bơm vào bình chứa trên ô tô, rồi truyền vào cụm pin nhiên liệu, kết hợp với oxy, tạo thành phản ứng hóa học và sinh ra điện. Nguồn năng lượng điện này sẽ giúp ô tô vận hành.

Còn động cơ đốt trong sử dụng hydro lại là công nghệ khác. Đây vẫn là động cơ theo công nghệ truyền thống, với 4 chu kỳ, nạp, nén, nổ, xả nhưng thay vì phun nhiên liệu bằng xăng, dầu vào buồng đốt thì đó lại là hydro lỏng.

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 1.5 lít 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 tiếp tục 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.

Cuối năm 2023, Toyota 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. Trong số 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.

Đi ngược xu hướng

Trong khi hàng loạt các nhà sản xuất ô tô lớn như: Jaguar, Chrysler, Lotus, Aston Martin, Bentley, Buick, Cadillac, Rolls-Royce, Genesis, Maserati, Mini, Volvo… đang tập trung sản xuất những mẫu xe thuần điện, cùng cam kết dừng công nghệ động cơ đốt trong vào cuối thập kỷ này, việc Toyota công bố phát triển một động cơ đốt trong mới, có vẻ như đang đi ngược lại xu hướng.

Tuy nhiên, Toyota có nhận định riêng: xe điện sẽ chỉ chiếm khoảng 30% tổng doanh số toàn cầu trong tương lai, dù công nghệ có phát triển tới đâu. Phần còn lại sẽ bao gồm xe hybrid, xe pin nhiên liệu hydro và xe đốt nhiên liệu. Với xe đốt nhiên liệu, vẫn dùng công nghệ động cơ đốt trong, nhưng nhiên liệu sẽ là hydro và xăng điện tử (e-fuel).

vvv

Cùng với xăng điện tử, hydro được cho là nhiên liệu giữ cho động cơ đốt trong tồn tại trong 1 thế giới không carbon.

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.

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 như: điện phân nước, khí sinh học có nguồn gốc từ phân động vật...

Sự phát triển của xe sử dụng hydro hiện mới khởi đầu, giống như sự khởi đầu của xe điện cách đây 10 năm, hạ tầng chưa phát triển, đầu tư tốn kém, cũng như việc hóa lỏng khí hydro khá phức tạp. Tuy nhiên, theo đại diện Toyota, tới năm 2030, hạ tầng dành cho ô tô chạy bằng hydro sẽ bắt đầu phổ biến, khi nhà sản xuất hợp tác với các công ty năng lượng và các Chính phủ để phát triển. Số lượng các trạm tiếp nhiên liệu sẽ tăng nhanh và giá thành sẽ hạ.

Một số nhận định cho rằng, động cơ đốt trong đã được phố biến từ lâu và đến nay đã rất phát triển. Sử dụng động cơ đốt trong sẽ hiệu quả kinh tế hơn là thay thế chúng cùng với toàn bộ cơ sở vật chất, hạ tầng đi kèm. Cùng với xăng điện tử, hydro được cho là nhiên liệu sẽ làm hồi sinh động cơ đốt trong, trong một thế giới không carbon.