Đối với các thành phố có đường thủy, phà công nghệ cao của Thụy Điển có thể sớm thiết lập một tiêu chuẩn mới nhờ những cải tiến mang tính đột phá.

Tăng tốc qua quần đảo Stockholm, phà công nghệ cao P-12 do Công ty Candela chế tạo hầu như không phát ra tiếng ồn nào. Các nhà nghiên cứu hy vọng chiếc phà mới ra mắt này sẽ mang lại một kỷ nguyên mới cho giao thông công cộng đường thủy.

Ông Erik Eklund - người phụ trách bộ phận tàu thương mại tại Candela khẳng định đây là một bước nhảy vọt thực sự. Bằng cách cho cánh ngầm nâng phà lên trên mặt nước, việc tiết kiệm năng lượng và nâng cao tốc độ, phạm vi hoạt động của phà được cải tiến đáng kể.

Nhanh hơn, tiết kiệm hơn

Phà công nghệ cao P-12 được thiết kế để chở 30 hành khách với tốc độ tối đa 56 km/giờ - nhanh hơn đáng kể so với các loại phà chở khách chạy điện khác. Chiếc phà này được trang bị động cơ điện kéo và thiết kế 3 cánh giúp nâng phương tiện lên khỏi mặt nước, làm giảm đáng kể lực cản.

P-12 được thiết kế để điều khiển bởi một người và hoạt động nhờ hai động cơ dẫn động điện C-Pod. Mẫu phà hai thân này nhô lên khỏi mặt nước nhờ cánh làm từ sợi carbon với hệ thống điều khiển điện tử sử dụng dữ liệu cảm biến để điều chỉnh góc cánh ngầm nhằm đảm bảo hành trình êm ái. Tầm hoạt động của P-12 lên tới 74 km mỗi lần sạc khi chạy ở tốc độ chở khách là 46 km/giờ. P-12 dài 11,99 mét và rộng 4,5 mét.

Đại diện Candela cho biết, công nghệ của họ giúp giảm 95% năng lượng tiêu thụ trên mỗi km so với các tàu diesel đang vận chuyển hành khách qua quần đảo Stockholm, nơi được tạo thành từ hàng chục nghìn hòn đảo và dãy núi trải dài ra biển Baltic.

Một lợi ích nữa là P-12 không bị giới hạn tốc độ 22 km/giờ ở Stockholm vì nó không để lại tác động từ sóng tạo ra khi di chuyển tăng theo tốc độ trên mặt nước, gây nguy cơ nhấn chìm các tàu khác hoặc làm xói mòn bờ biển.

P-12 vẫn đang trong quá trình thử nghiệm nhưng dự kiến sẽ được đưa vào sử dụng vào tháng 7/2024 giữa vùng ngoại ô Ekero của Stockholm và trung tâm thành phố trong dự án thí điểm kéo dài 9 tháng. P-12 sẽ cắt giảm thời gian di chuyển từ Ekero bằng phương tiện giao thông công cộng thông thường từ 55 phút xuống còn 25 phút.

Công ty Candela triển khai chế tạo phà công nghệ cao P-12 từ kinh nghiệm có được sau khi ra mắt thuyền giải trí cánh ngầm chạy điện nhỏ hơn. Các kỹ sư đang tinh chỉnh phà cánh ngầm với sự hỗ trợ của máy tính để nó hoạt động được ở những nơi con sóng có thể cao tới 2m.

Có thể áp dụng ở nhiều nơi

Candela hy vọng ngoài Stockholm, các thành phố như San Francisco, New York (Mỹ) và Venice (Italy) sẽ đi đầu trong việc điện khí hóa các phương tiện giao thông công cộng đường thủy. Ông Gustav Hemming - cơ quan vận tải đường thủy của Stockholm cho biết, thủ đô Thụy Điển đang đồng hành với kế hoạch trên. Tham vọng của Stockholm là mở rộng giao thông công cộng đường thủy vì đó là một trong những chìa khóa giúp loại hình giao thông này trở nên hấp dẫn hơn.

Năm 2022, Stockholm có khoảng 6,2 triệu lượt khách đi lại bằng phương tiện giao thông công cộng. Mặc dù đi lại bằng thuyền vẫn là một phần nhỏ trong toàn bộ hệ thống giao thông công cộng, nhưng đây là phương thức phát triển nhanh nhất sau đại dịch Covid-19.

Nhìn ra vùng biển rộng mở của Stockholm vào một ngày lạnh giá, ông Hemming cho biết đường bộ hay tắc nghẽn và việc xây dựng đường mới rất tốn kém và không thân thiện môi trường. Trong khi đó, đường thủy có cơ sở hạ tầng truyền thống và không có tình trạng tắc nghẽn.

Việc dùng cánh ngầm trong tàu thuyền nhằm giảm lực cản không phải là mới. Các nhà thiết kế tàu đã thử nghiệm công nghệ này trong hơn một thế kỷ, nhưng vấp phải các vấn đề về chi phí và bảo trì. Tuy nhiên, vật liệu sợi carbon nhẹ mới ra đời đã giải quyết được bài toán tài chính. Công nghệ cánh ngầm đang có cơ hội ra đời lần thứ 2 trong ngành giao thông công cộng.

Arash Eslamdoost - Phó Giáo sư về thủy động lực học ứng dụng tại Đại học Công nghệ Chalmers ở Gothenburg (Thụy Điển) cho biết, các tàu biển thường ngốn nhiều năng lượng và năng lượng hạn chế của pin ngày nay sẽ là rào cản cho quá trình điện khí hóa đội tàu biển. Đây là lúc cánh ngầm được coi là một giải pháp triệt để để tận dụng tối đa nguồn điện hạn chế trên tàu.

Một chiếc phà ở Stockholm, Thụy Điển. Ảnh: Jonathan Nackstrand/AFP

Đến lúc thay đổi

Trên thế giới, một số phà cánh ngầm chở khách chạy bằng điện đang được thiết kế hoặc đang tích cực phát triển. Tại Anh, hãng Artemis Technologies đã công bố kế hoạch đưa một chiếc phà cánh ngầm chạy hoàn toàn bằng điện vào hoạt động ở Bắc Ireland giữa Belfast và Bangor gần đó, có thể sớm nhất là vào năm tới.

Ông Robin Cook từ Cơ quan Vận tải Thụy Điển cho biết, ngành hàng hải đã đến lúc thay đổi, đặc biệt là ở các tuyến đường có khoảng cách ngắn. Tuy nhiên, ông nhấn mạnh rằng cơ sở hạ tầng công cộng phải theo kịp những phát triển mới nhất và thậm chí cần thúc đẩy việc này thông qua các biện pháp khuyến khích.

Theo ông, một phần quan trọng của quá trình điện khí hóa là tàu thuyền kết nối với các cảng thông qua nguồn điện trên bờ. Ở đây, các bến cảng đóng vai trò rất quan trọng để đảm bảo rằng cơ sở hạ tầng sẵn sàng cho những kết nối này.