Nghiên cứu gần đây của Berkeley Lab về tàu chạy bằng pin điện đã gây ra nhiều thảo luận trong cộng đồng kỹ thuật, với các chuyên gia nhấn mạnh bối cảnh và hạn chế quan trọng không được thể hiện rõ trong các phát hiện chính. Mặc dù nghiên cứu cho thấy tiềm năng điện khí hóa đầy hứa hẹn cho một số loại tàu nhất định, phạm vi và ý nghĩa thực tiễn cần được xem xét kỹ lưỡng hơn.
Phạm vi hạn chế đặt ra nhiều câu hỏi
Nghiên cứu tập trung vào các tàu mang cờ Mỹ dưới 1.000 tấn tổng trọng tải, chủ yếu là tàu chở khách và tàu kéo, chỉ đại diện cho một phần rất nhỏ trong số các tàu biển. Các chuyên gia trong ngành chỉ ra rằng điều này loại trừ phần lớn vận tải hàng hóa thương mại, vốn hoạt động dưới nhiều quốc kỳ khác và ở quy mô lớn hơn nhiều. Yêu cầu của Đạo luật Jones về tàu mang cờ Mỹ trong các tuyến nội địa cung cấp bối cảnh quan trọng cho các thông số nghiên cứu, nhưng cũng hạn chế khả năng áp dụng rộng rãi cho các thách thức vận tải biển toàn cầu.
Phạm vi nghiên cứu:
- Tàu thuyền được phân tích: Tàu treo cờ US có trọng tải dưới 1.000 tấn
- Số lượng tàu được xác định: 6.323
- Các loại tàu chính: Tàu chở khách và tàu kéo
- Đóng góp khí thải: 9,5% tổng lượng khí thải từ vận tải đường biển nội địa US
Các phát hiện chính:
- Hiệu quả chi phí: Đến năm 2035, có thể điện khí hóa hiệu quả về mặt chi phí cho tới 85% số tàu được nghiên cứu
- Tiềm năng giảm khí thải: Giảm 34-73% lượng CO2 từ vận tải biển vào năm 2035
- Tập trung cơ sở hạ tầng: 20 cảng của US có thể đáp ứng 50% nhu cầu sạc điện
Tính khả thi kỹ thuật và cơ sở hạ tầng
Thảo luận trong cộng đồng cho thấy cả triển vọng và thách thức trong việc triển khai tàu điện. Đặc biệt với tàu kéo, công nghệ này thể hiện tiềm năng đáng kể do mô hình hoạt động của chúng - hoạt động gần cảng, cần công suất cao và khả năng điều chỉnh công suất nhanh chóng. Tuy nhiên, vẫn còn những lo ngại thực tế về cơ sở hạ tầng sạc, với một số cảng cần nâng cấp đáng kể để hỗ trợ kết nối sạc công suất cao lên đến 5 MW.
Công nghệ pin và các vấn đề an toàn
Các chuyên gia kỹ thuật trong cộng đồng đã nêu ra những điểm quan trọng về hạn chế công nghệ pin và các vấn đề an toàn. Mặc dù một số người cho rằng pin sodium-ion có thể mang đến giải pháp trong tương lai, mật độ năng lượng hiện tại vẫn là một thách thức. Lo ngại về cháy pin lithium đã được đề cập, tuy nhiên một số người khác lưu ý rằng các thành phần hóa học thay thế như lithium iron phosphate có thể giảm thiểu những rủi ro này.
Tính khả thi kinh tế và triển khai thực tế
Các tính toán về hiệu quả chi phí trong nghiên cứu đã thu hút sự xem xét kỹ lưỡng, đặc biệt liên quan đến việc tính toán chi phí xã hội của khí thải CO2 và giá trị sử dụng thứ cấp của pin. Các ví dụ thực tế từ Na Uy, nơi đã có 80 phà điện đang hoạt động, cung cấp bằng chứng thực tiễn về thành công trong triển khai. Tuy nhiên, những thách thức mà các dự án như chương trình phà điện của Bang Washington phải đối mặt cho thấy sự phức tạp trong việc chuyển đổi đội tàu hiện có.
Giải pháp thay thế và triển vọng tương lai
Cuộc thảo luận đã đưa ra nhiều phương pháp tiếp cận thay thế, bao gồm LNG và bio-methanol như nhiên liệu chuyển tiếp. Chỉ thị Fuel EU sắp tới sẽ tạo ra các cơ chế thị trường buộc phải dần áp dụng công nghệ xanh hơn, có thể đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang điện và các giải pháp phát thải thấp khác.
Phản hồi của cộng đồng đối với nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xem xét các thách thức triển khai thực tế song song với tiềm năng lý thuyết. Mặc dù động cơ điện cho thấy triển vọng cho các ứng dụng hàng hải cụ thể, đặc biệt trong các kịch bản tầm ngắn và công suất cao như tàu kéo và phà, con đường để áp dụng rộng rãi hơn vẫn còn phức tạp và nhiều khía cạnh.
Nguồn trích dẫn: Exploring the Cost and Feasibility of Battery-Electric Ships