Cận cảnh tàu chạy bằng hydrogen đầu tiên tại Ấn Độ vận hành trên tuyến Jind - Sonipat

Ngày 17/7, Thủ tướng Narendra Modi chính thức phát lệnh chạy tàu đầu tiên sử dụng nhiên liệu hydrogen tại Ấn Độ, trên tuyến đường dài 89 km nối Jind và Sonipat thuộc bang Haryana. Bộ trưởng Đường sắt Ashwini Vaishnaw đánh giá đây là cột mốc mở ra chương mới trong quá trình chuyển đổi của ngành đường sắt từ nhiên liệu than đá và hơi nước sang các nguồn năng lượng xanh, bền vững hơn.

Tàu chạy bằng hydrogen này gồm 10 toa, có khả năng chuyên chở khoảng 2600 hành khách. Điểm đặc biệt của tàu là không sử dụng dây dẫn điện phía trên như tàu điện thông thường mà tự sản sinh điện ngay trên tàu nhờ phản ứng hóa học giữa hydrogen và oxy. Sản phẩm duy nhất của phản ứng này chỉ là hơi nước, hoàn toàn không phát sinh khí thải carbon gây ô nhiễm môi trường.

Tàu gồm hai toa động lực chạy bằng hydrogen và tám toa phụ. Mỗi toa động lực đặt ở đầu và cuối tàu tích hợp bình nhiên liệu Proton Exchange Membrane (PEM), pin lithium sắt phosphate (LFP) cùng các bình chứa hydrogen. Hệ thống này phối hợp tạo ra công suất 1.200 kW mỗi toa động lực, giúp tàu đạt tốc độ thiết kế tối đa 110 km/h và vận hành ở vận tốc thực tế 75 km/h trên tuyến Jind–Sonipat.

Khác với tàu diesel dùng nhiên liệu cháy tạo lực cơ học, tàu hydrogen sử dụng phản ứng điện hóa giữa hydrogen chứa trong bình với oxy lấy từ không khí để tạo điện, truyền động cho các động cơ kéo và biến bánh xe chuyển động. Quá trình không có cháy, không khói, không thải khí carbon, chỉ sinh ra hơi nước và nhiệt.

Tại Jind, nhà ga có cơ sở lưu trữ, nén và tiếp nhiên liệu hydrogen được xây dựng tương tự như các trạm xăng hoặc CNG. Hydrogen được tạo ra qua phương pháp điện phân nước, tách nước thành hydrogen và oxy bằng dòng điện tại nhà máy điện hydrogen xanh trên site. Sau đó hydrogen được nén lên áp suất 500 bar và lưu trữ trong các bình chứa an toàn.

Khi đổ đầy nhiên liệu, khí hydrogen được bơm qua hai đầu bơm sang hai xe động lực đồng thời dưới áp suất điều chỉnh 350 bar, giúp rút ngắn thời gian tiếp nhiên liệu và đảm bảo hoạt động liên tục mà không gián đoạn. Hệ thống có thể chứa gần 3.000 kg hydrogen cùng lúc, đủ phục vụ cho lịch trình vận hành tàu đều đặn hàng ngày.

Hydrogen là loại khí không màu, không mùi, không vị và không độc nhưng rất dễ bắt lửa, do đó các thiết kế kỹ thuật tập trung vào khả năng phát hiện nhanh nhất các dấu hiệu rò rỉ nhỏ nhất. Trên tàu và cơ sở tiếp nhiên liệu đều lắp đặt các cảm biến phát hiện khí hydrogen, nhiệt độ bất thường, khói và lửa.

Hệ thống thông gió liên tục được duy trì để ngăn ngừa hydrogen tích tụ tạo ra vùng nguy hiểm. Ngoài ra, hệ thống tự động ngắt nguồn cung hydrogen sẽ kích hoạt tức thì khi phát hiện dấu hiệu bất thường, không phụ thuộc vào con người. Khoang lái cũng trang bị màn hình theo dõi trạng thái hệ thống và chế độ an toàn cho lái tàu xử lý khẩn cấp.

Trước khi vận hành, toàn bộ hệ thống đã trải qua đánh giá an toàn độc lập bởi TÜV SÜD (Đức), một trong những tổ chức kiểm định kỹ thuật hàng đầu thế giới, nhằm đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn về an toàn và hiệu quả.

Trên thế giới, các dự án tàu chạy bằng hydrogen còn đang trong giai đoạn đầu phát triển. Đức là quốc gia đầu tiên thương mại hóa tàu hành khách hydrogen, trong khi Pháp, Ý, Trung Quốc và Nhật Bản cũng triển khai một số dự án thử nghiệm hoặc vận hành thử với những đoàn tàu nhỏ từ 2 đến 4 toa, phục vụ chủ yếu các tuyến đường địa phương.

Tại Ấn Độ, ngành đường sắt đang nghiên cứu mở rộng công nghệ hydrogen cho các tuyến đường sắt di sản như Kalka–Shimla, dựa trên kinh nghiệm từ dự án Jind–Sonipat. Mục tiêu là phát triển thành chương trình quốc gia, góp phần hiện thực hóa Sứ mệnh Hydrogen Xanh quốc gia và mục tiêu đạt trung hòa carbon (Net Zero) lâu dài của đất nước.

Theo Indian Railways, sự kiện ra mắt tàu hydrogen đầu tiên không chỉ thể hiện bước tiến trong việc áp dụng công nghệ xanh mà còn tạo nền tảng cho vận tải bền vững trong tương lai của Ấn Độ.

Bài viết được biên tập với sự hỗ trợ của công cụ trí tuệ nhân tạo (AI), tổng hợp từ các nguồn tin dẫn bên dưới và đã qua kiểm duyệt của toà soạn Quang Minh Việt Nam.