Hướng tới một tương lai sạch hơn

Có lẽ câu trả lời đã đến từ sự ra đời của “ô tô sạch”. Chúng có thể được định nghĩa là các phương tiện chạy bằng điện sử dụng pin hoặc pin nhiên liệu chạy bằng hydro trên xe và thường là sự kết hợp của cả hai loại. Ý tưởng về ô tô điện đã được đưa ra trong nhiều năm, nhưng chỉ đến bây giờ, với những tác động đã được chứng minh của biến đổi khí hậu, ý tưởng đó mới đủ để biến chúng trở thành một triển vọng thương mại khả thi. Quả thực, sự thay đổi đã đến với chúng ta. Số liệu hàng tháng do Hiệp hội các nhà sản xuất và kinh doanh ô tô công bố cho thấy doanh số bán ô tô điện ở Vương quốc Anh đã tăng đáng kể trong vài năm qua. Trong khi nửa đầu năm 2014 chỉ có khoảng 500 ô tô điện được đăng ký mỗi tháng thì con số này hiện đã tăng lên mức trung bình 5.000 ô tô mỗi tháng trong năm 20181 ⁾ .

Tuy nhiên, việc sản xuất chúng không đơn giản và nhiều thách thức phải đối mặt với cả nhà sản xuất và người tiêu dùng trước khi chúng có thể được coi là phổ biến. Mục tiêu đầu tiên, như ông Yasuji Shibata, Tổng Giám đốc bộ phận đánh giá phương tiện chạy bằng điện của Tập đoàn ô tô Toyota, nói rõ, “là phát triển phương tiện chạy bằng điện đạt mức hiệu suất và độ tin cậy tương đương với phương tiện thông thường trong phạm vi ngân sách hợp lý”. . Gắn liền với điều này là yêu cầu đảm bảo xe hoạt động tốt, đáp ứng được nhu cầu của khách hàng, đặc biệt là về tiết kiệm nhiên liệu.

Tất cả đã được sạc đầy 

Xe điện phải có đầu nối cắm tiêu chuẩn để sạc từ các điểm nguồn tiêu chuẩn.

Cụ thể hơn, hiệu suất của một pin đơn (thiết bị điện nhỏ nhất) – và một ngăn pin nhiên liệu (tất cả các pin kết hợp) – là hai lĩnh vực trọng tâm chính. Pin cũng có hai yêu cầu cụ thể: lưu trữ và đầu ra. Không giống như bình xăng, dung lượng của pin thay đổi theo nhiệt độ môi trường và sự suy giảm chất lượng. Ngoài ra còn có sự khác biệt giữa nguồn cung cấp điện cho xe chạy bằng pin và xe chạy bằng pin nhiên liệu (hydro): điện từ pin có một lượng năng lượng điện hữu hạn. Thách thức là, đặc biệt đối với các phương tiện như xe nâng, điện luôn được sử dụng. Điều này có nghĩa là có ít khả năng đáp ứng với sự đột biến và nhu cầu năng lượng khi di chuyển các vật dụng, chẳng hạn như nâng và đi dốc. Nói cách khác, có sự mất mát liên tục về hiệu quả và do đó năng suất.

Tuy nhiên, với phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu, ô tô hoặc xe tải có thể hoạt động với 100% công suất cho đến giọt xăng cuối cùng. Bởi vì pin chỉ lưu trữ một lượng năng lượng hữu hạn nên phạm vi hoạt động không lớn, nhưng với pin nhiên liệu hydro thì phạm vi hoạt động cao hơn đáng kể. Sự khác biệt xấp xỉ bằng hệ số hai vào lúc này và có thể là hệ số ba trong tương lai gần. Điều này một phần là do ô tô chạy bằng pin nhiên liệu có quãng đường đi được nhiều hơn và ít bị ảnh hưởng bởi các tác động của thời tiết môi trường hơn, với thời gian nạp nhiên liệu ngắn hơn từ 3 đến 5 phút. Điều này trái ngược rõ rệt với một chiếc ô tô kiểu Tesla, hiện chỉ có thời gian tiếp nhiên liệu là 20 phút. Do đó, có khả năng xu hướng trong tương lai sẽ là sự kết hợp thực sự giữa công nghệ pin nhiên liệu và pin.

Một số nghiên cứu cho rằng sẽ rất dễ dàng để bão hòa thị trường bằng ô tô chạy bằng pin, nhưng việc thay thế ô tô chạy bằng xăng bằng các phương án thay thế chạy bằng pin khó có thể đơn giản như người ta tưởng. Lưới điện chỉ có đủ công suất để đối phó với sự thay đổi như vậy. Với việc sản xuất hydro, sự thay đổi điện năng có thể được cân bằng trong ngày, đó là lý do tại sao kỹ thuật kết hợp các giải pháp lại quan trọng đến vậy. Việc truyền năng lượng tái tạo trực tiếp như gió, mặt trời hoặc thậm chí là hạt nhân vào ô tô khó có thể hoạt động vì những nguồn này ở quá xa bản thân ô tô. Nhưng với hydro làm nhiên liệu, điện có thể được triển khai ở đầu ra từ nơi có sẵn.

Một chiếc ô tô điện cắm điện đang tiếp nhiên liệu tại trạm sạc bên đường M40 ở Oxfordshire, Vương quốc Anh.

Bạn hay thù môi trường?

Cũng cần nói một lời về vấn đề an toàn môi trường và nguy cơ không phân biệt được nhiên liệu “xanh” và “sạch”. Ví dụ, nếu người ta lấy nhiên liệu sinh học, nó chắc chắn là xanh – nhưng chắc chắn là không sạch. Người ta đã tập trung khá đúng vào lượng khí thải carbon dioxide, nhưng khoảng hai trăm chất gây ô nhiễm khác của động cơ đốt trong trong ô tô thành phố đã bị bỏ qua, điều này gây bất lợi hơn đáng kể cho sức khỏe con người. Ví dụ, chất gây ung thư hiện diện rất nhiều trong khí thải động cơ diesel sinh học và gây ô nhiễm nhiều như động cơ diesel thông thường.

Ô tô chạy pin nhiên liệu sử dụng hydro làm nhiên liệu có thể đạt được hiệu suất trung bình của chu trình nhiên liệu tổng thể (từ bánh xe) cao hơn so với động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu sinh học như dầu diesel sinh học. Quả thực, ưu điểm lớn nhất của xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro là chỉ tạo ra nước và không khí, không gây hại cho môi trường. Nhưng mặc dù sự thật là nhiên liệu hydro tạo ra lượng khí thải bằng 0, nhưng cũng đúng là điều đó không xảy ra một cách tự nhiên trên trái đất. Sản xuất nó bao gồm các quá trình như điện phân, cần có điện. Và thường thì năng lượng đó vẫn đến từ nhiên liệu hóa thạch.

Vậy Tiêu chuẩn Quốc tế có thể giúp vượt qua những thách thức đa dạng này như thế nào? Không cần phải nói rằng, giống như tất cả các lĩnh vực tiêu chuẩn hóa, điều đó có nghĩa là các sản phẩm giống nhau có thể được giữ ở cùng mức hiệu suất và độ tin cậy, bất kể chúng được sản xuất ở đâu. Điều đó cũng có nghĩa là lượng tài nguyên cần thiết để phát triển một sản phẩm độc đáo ở mỗi quốc gia sẽ giảm đi, từ đó bảo vệ môi trường. Nhìn chung, trở ngại chính cho việc tiêu chuẩn hóa quốc tế là sự hài hòa giữa các nhà sản xuất. Sau xe chạy bằng pin, một số quốc gia hiện đang chuyển hướng tập trung sang ô tô sử dụng công nghệ pin nhiên liệu hydro. Ngoài kia có một thị trường khổng lồ và đang phát triển nhanh chóng, vì vậy việc hài hòa các Tiêu chuẩn Quốc tế đã trở thành ưu tiên hàng đầu.