Tuy nhiên, những sự cố như vậy chắc chắn sẽ được giảm thiểu nếu có một đầu máy không bao giờ cần dừng lại để tiếp nhiên liệu hoặc để sạc pin vì có nguồn điện liên tục.
Đó là những gì mà con tàu vô cực đầu tiên trên thế giới sẽ đáp ứng được và các nhà khoa học đang tập trung phát triển nó với ngân sách 50 triệu USD.
Năng lượng từ trọng lực
Tàu vô cực sẽ chạy bằng pin và không cần sạc ở các trạm sạc thông thường. Thay vào đó, nó sẽ khai thác năng lượng từ trọng lực trên các đoạn dốc của đường ray. Lực ma sát của việc phanh giúp làm chậm con tàu sẽ tái tạo ra điện.
Về mặt lý thuyết, đầu máy có thể vận chuyển vật liệu và một ngày nào đó, nó sẽ chở hành khách mà không cần dừng lại để nạp năng lượng. Con tàu sẽ hoạt động giống như cách cung cấp năng lượng cho ô tô điện lai (hybrid).
Ý tưởng về một con tàu như trên không phải là điều hoàn toàn mới mẻ. Trong bộ phim khoa học viễn tưởng năm 2013 có tên “Snowpiercer” về hậu tận thế khi Trái đất bị đóng băng, con tàu tương tự đã xuất hiện. Khi đó, một đoàn tàu đã chở những người sống sót di chuyển liên tục quanh địa cầu.
Công ty Australia có tên Fortescue Future Industries đứng sau việc phát triển con tàu vô cực đầu tiên trên thế giới này. Họ cho biết sẽ nỗ lực loại bỏ nhu cầu về bất kỳ đoàn tàu nào phải chạy bằng dầu diesel.
Dự án đầy hấp dẫn trên được công bố sau khi Fortescue mua lại Công ty sản xuất pin Williams Advanced Engineering (WAE) có trụ sở tại Anh vào năm 2010. Hai công ty sẽ cùng nhau đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang năng lượng xanh và giúp ngành công nghiệp cắt giảm lượng khí thải carbon xuống mức 0 vào cuối thập kỷ này.
Ý tưởng về tàu vô cực đã có trong một bộ phim khoa học viễn tưởng sản xuất năm 2013 có tên “Snowpiercer” (trong ảnh).
Có thể rời bỏ nhiên liệu hóa thạch
Tiến sĩ Andrew Forrest – người sáng lập và là Chủ tịch của Fortescue Future - cho biết: “Tàu vô cực sẽ gia nhập đội tàu xanh của Fortescue đang được phát triển và sẽ góp phần đưa Fortescue trở thành một đối tác chính trong thị trường toàn cầu vốn đang phát triển về thiết bị vận tải công nghiệp xanh, mang lại giá trị to lớn cho các bên tham gia”.
Theo ông Andrew Forrest, điều này thúc giục các nhà lãnh đạo doanh nghiệp và chính trị gia toàn cầu mau chóng nhận ra rằng nhiên liệu hóa thạch chỉ là một nguồn năng lượng trong số các nguồn khác. Những nguồn năng lượng hiệu quả hơn, chi phí thấp hơn và thân thiện với môi trường như năng lượng hấp dẫn đang mau chóng xuất hiện.
“Thế giới rõ ràng là có thể rời khỏi kỷ nguyên của nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm cao và gây chết người” – ông nói và cho biết tàu vô cực sẽ giúp thúc đẩy cuộc đua của Fortescue nhằm đạt mức phát thải carbon dioxide bằng 0 vào năm 2030. Bên cạnh đó, nó sẽ giúp giảm chi phí vận hành và tạo ra các cơ hội bảo trì hiệu quả hơn.
Fortescue cho biết, các hoạt động đường sắt của họ bao gồm 54 đầu máy, kéo 16 đoàn tàu cùng với các thiết bị di động trên đường ray khác. Mỗi đoàn tàu dài khoảng 2,8km và có khả năng vận chuyển 34.404 tấn quặng sắt trên 224 toa. Hệ thống này hiện dựa vào động cơ diesel và tiêu thụ 82 triệu lít dầu mỗi năm.
Công ty hy vọng sẽ cắt giảm đáng kể mức sử dụng trên và cuối cùng sẽ loại bỏ hoàn toàn nhiên liệu trên trong vài năm tới với sự trợ giúp của tàu vô cực.
Giám đốc điều hành Elizabeth Gaines của Fortescue cho biết, tàu vô cực có khả năng trở thành đầu máy chạy bằng pin hiệu quả nhất thế giới. Bà cho biết, việc tái tạo điện trên các đoạn đường dốc sẽ loại bỏ nhu cầu về lắp đặt các cơ sở hạ tầng cần thiết để sản xuất và sạc lại năng lượng tái tạo. Việc này sẽ trở thành giải pháp hiệu quả về vốn để loại bỏ dầu diesel và khí thải từ hoạt động đường sắt của công ty.
Công nghệ làm sạch đường ray
Tuy nhiên, thậm chí khi các kỹ sư đã thành công trong việc khai thác công nghệ để tạo ra tàu vô cực, họ cũng có thể mất vài tháng hoặc thậm chí nhiều năm để các tuyến đường sắt khác có thể áp dụng. Mặc dù vậy, khi hoạt động thành công, tàu sẽ không bị trễ vì thời tiết hoặc phải hủy chuyến như một số công nghệ mới đang được thử nghiệm.
Khi con tàu vận hành, đá khô sẽ được thổi lên các tuyến đường sắt trên khắp miền Bắc nước Anh như một phần sáng kiến nhằm giảm sự trì trệ của đoàn tàu do lá cây trên đường ray. Thiết bị làm sạch lá trên đường ray do các kỹ sư Anh đi đầu có thể được triển khai trên toàn Vương quốc Anh vào năm 2024.
Những chiếc lá tạo ra một lớp trơn trượt trên các tuyến đường sắt, buộc các đoàn tàu phải chạy với tốc độ thấp hơn, gây ra sự chậm trễ. Theo phương pháp mới, nhằm mục đích loại bỏ lá hiệu quả hơn so với các kỹ thuật hiện tại, những viên đá lạnh khô được bắn theo luồng không khí từ một đoàn tàu chở khách lên đường ray, khiến cho lá cây đông cứng và giòn hơn. Sau đó, đá khô nhanh chóng trở lại thành khí, khiến nó nở ra và phá hủy lá cây.
Công nghệ làm sạch lá do các chuyên gia tại Đại học Sheffield (Anh) phát triển và hiện đang được thử nghiệm bởi nhà điều hành Northern trên một chuyến tàu chở khách.
