Startup MIT chuyển xe tải diesel thành xe chạy hydro với chi phí thấp hơn

LNK Energies, một startup đến từ MIT, tuyên bố đã phát triển công nghệ cho phép chuyển đổi xe tải hạng nặng từ chạy diesel sang chạy hydro, vừa giảm ô nhiễm vừa tiết kiệm chi phí. Điểm đáng chú ý là giải pháp này có thể cạnh tranh về giá ngay cả trong giai đoạn đầu triển khai, không cần chờ đến khi đạt quy mô lớn.

Diesel hiện đang là nhiên liệu chính cho mọi lĩnh vực từ vận tải biển đến nông nghiệp. Khi giá nhiên liệu này liên tục lập đỉnh trong những tuần gần đây, các chính phủ trên thế giới đang phải xoay xở tìm cách kiểm soát tác động. Hiện tại, biện pháp tình thế là xả nhiên liệu từ kho dự trữ, nhưng trong những năm tới, câu trả lời có thể đến từ một công nghệ mới của startup MIT mang tên LNK Energies.

Công nghệ LOHC và lò phản ứng thu nhỏ

LNK đã tạo ra phương pháp chuyển đổi xe tải hạng nặng hiện có từ diesel sang hydro, cắt giảm ô nhiễm và chi phí, đồng thời bảo vệ các nhà vận hành khỏi những đợt tăng giá đột biến do bất ổn địa chính trị. Theo Alexis Huynh, giám đốc công nghệ của LNK Energies, nếu tính tổng chi phí sở hữu (TCO) của một xe tải hạng 8 (Class 8 – loại xe tải nặng nhất), phương án này rẻ hơn 13% so với diesel.

Các hãng xe đã nghiên cứu sử dụng hydro cho vận tải đường dài một phần vì việc nạp đầy bình hydro nhanh hơn nhiều so với sạc pin khổng lồ mà những xe tải này cần. Tuy nhiên, hydro rất khó vận chuyển đến trạm nạp, và bình áp suất cần thiết để lưu trữ trên xe lại cồng kềnh và tốn kém.

Cách tiếp cận của LNK là mang hydro dưới dạng liên kết hóa học với một hợp chất khác. Chất mang hydro hữu cơ dạng lỏng (LOHC) là những chất lỏng có thể hấp thụ và sau đó giải phóng hydro. Công nghệ này đã được nghiên cứu rộng rãi, nhưng chủ yếu để vận chuyển hydro số lượng lớn từ nhà máy lọc dầu đến trạm nhiên liệu. Thiết bị cần để tách hydro khỏi LOHC – gọi là lò phản ứng – trước đây quá lớn để lắp lên xe tải.

"Nhiều lò phản ứng mà các công ty LOHC hiện có thực sự rất lớn, cỡ bằng một container vận tải. Chúng tôi đã thu nhỏ nó xuống cơ bản chỉ bằng kích thước một chiếc tủ lạnh mini." – Alexis Huynh, CTO LNK Energies

Tiết kiệm năng lượng nhờ loại bỏ bước nén

Việc đưa lò phản ứng lên xe tải giúp tiết kiệm một lượng năng lượng đáng ngạc nhiên. Khi hydro được lưu trữ trên xe, nó phải được nén ở áp suất trên 11.000 psi (800 bar), tức khoảng 800 lần áp suất không khí bình thường, và việc nén ở mức đó tiêu tốn rất nhiều điện năng. Vì nhiên liệu của LNK mang hydro ở dạng lỏng và giải phóng nó ngay trên xe khi cần, bước nén này bị loại bỏ hoàn toàn.

"Chúng tôi đang loại bỏ bước nén đắt đỏ." – Sayandeep Biswas, đồng sáng lập kiêm CEO LNK Energies

Trong hệ thống của LNK, sau khi hydro được giải phóng trên xe, nó có thể được đốt cháy trong động cơ đốt trong thông thường – loại động cơ đang dùng trên xe tải diesel ngày nay – chỉ với vài thay đổi nhỏ. Công ty tận dụng nhiệt thải từ động cơ để hỗ trợ cấp năng lượng cho lò phản ứng trên xe. Hoặc nếu hãng vận tải muốn loại bỏ hoàn toàn khí thải từ quá trình đốt, họ có thể dùng pin nhiên liệu (fuel cell) để chuyển hydro thành điện năng chạy động cơ điện.

LOHC có thể được lưu trữ trong bình nhiên liệu truyền thống và bơm rót như diesel thông thường. Điều này đồng nghĩa với việc hạ tầng hydro hoàn toàn không cần phải tồn tại – chỉ cần một trạm diesel tiêu chuẩn là đủ.

Lộ trình thực tế và tham vọng về giá

Biswas và Huynh hiện đã có một lò phản ứng trình diễn hoạt động trong phòng thí nghiệm, đủ để chạy động cơ của một chiếc máy cắt cỏ. Trong vòng 18 tháng, họ dự định lắp đặt phiên bản lớn hơn trên một xe tải thương mại.

Những chiếc xe tải này sẽ có giá mua ban đầu cao hơn, nhưng hứa hẹn chi phí vận hành rẻ hơn. Hai nhà sáng lập tự tin rằng họ có thể cạnh tranh dưới giá diesel ở mức 6,50 USD/gallon chỉ sau khi sản xuất 50 đến 100 xe. Đáng chú ý, mọi dự phóng của họ đều không tính đến trợ cấp của chính phủ.

"Ý tưởng không phải là tạo ra công nghệ rẻ hơn ở quy mô lớn, mà là công nghệ rẻ hơn ngay cả trong giai đoạn đang được chấp nhận." – Sayandeep Biswas

Góc nhìn cho thị trường Việt Nam

Với một quốc gia có hệ thống vận tải đường bộ đóng vai trò huyết mạch như Việt Nam, công nghệ chuyển đổi xe tải diesel sang hydro có thể là hướng đi đáng quan tâm trong bối cảnh giá nhiên liệu biến động và áp lực giảm phát thải ngày càng tăng. Việc tận dụng hạ tầng trạm xăng dầu hiện có – thay vì phải xây dựng mạng lưới trạm hydro hoàn toàn mới – là điểm cộng lớn về chi phí đầu tư ban đầu. Tuy nhiên, câu hỏi lớn vẫn là nguồn cung hydro sạch và mức độ phổ biến của công nghệ này trong thực tế.

LNK sẽ trình diễn trực tiếp trên sân khấu tại TechCrunch Disrupt, diễn ra từ ngày 13 đến 15 tháng 10 tại San Francisco, trong khuôn khổ cuộc thi Startup Battlefield.