Một buổi sáng tháng 8 năm 2022, tại bang Lower Saxony, nước Đức, đoàn tàu đầu tiên chạy hoàn toàn bằng hydro lặng lẽ lăn bánh, đánh dấu bước ngoặt trong ngành giao thông vận tải thế giới. Không tiếng động cơ gầm rú, không khói đen, chỉ có tiếng bánh xe lướt nhẹ trên đường ray và chút tiếng gió xào xạc lướt qua cánh đồng. Đó không chỉ là một chuyến tàu – mà là lời tuyên bố: kỷ nguyên giao thông không phát thải đã thực sự bắt đầu.
Coradia iLint là tên của mẫu tàu chạy bằng hydro đầu tiên trên thế giới do công ty Pháp Alstom sản xuất, nhưng được Đức là quốc gia đầu tiên vận hành thương mại hoàn toàn. Đây là loại tàu sử dụng pin nhiên liệu hydro, kết hợp với động cơ điện, cho phép chạy hoàn toàn không thải khí CO₂. Khi hoạt động, tàu chỉ thải ra hơi nước và nhiệt – một bước tiến đột phá trong bối cảnh châu Âu đang nỗ lực giảm phát thải carbon trong ngành vận tải.
Coradia iLint có khả năng chạy khoảng 1.000 km chỉ với 1 bình hydro, tốc độ tối đa đạt 140 km/h. Điều đặc biệt là nó thay thế trực tiếp các tuyến tàu diesel cũ kỹ – một giải pháp khả thi và thực tế cho hàng ngàn km đường sắt không điện khí hóa ở châu Âu.
Đức có hơn 33.000 km đường sắt, nhưng chỉ khoảng 60% đã được điện khí hóa. Phần còn lại vẫn phải dùng đầu máy diesel – gây ô nhiễm, tốn kém và ảnh hưởng đến mục tiêu trung hòa khí thải của châu Âu. Chính vì vậy, năm 2016, bang Niedersachsen ký hợp đồng với Alstom để thử nghiệm mẫu tàu hydro đầu tiên trên tuyến đường giữa Cuxhaven và Buxtehude, gần Hamburg. Sau 2 năm thử nghiệm thành công, đến năm 2022, Đức chính thức đưa vào vận hành đoàn tàu hydro thương mại đầu tiên gồm 14 chiếc, thay thế hoàn toàn 15 đầu máy diesel cũ trên tuyến đường dài 100 km.
Khác với xe điện truyền thống phải sạc pin, tàu hydro hoạt động nhờ phản ứng điện hóa giữa hydro và oxy trong pin nhiên liệu. Phản ứng này tạo ra điện, cung cấp năng lượng cho động cơ và tích trữ vào pin lithium để dùng trong lúc tăng tốc hoặc dừng chờ.
Điều đáng nói là tàu không phát ra khí nhà kính trong quá trình vận hành – điều mà ngay cả xe điện vẫn còn phụ thuộc vào nguồn điện đầu vào. Nếu hydro được sản xuất từ năng lượng tái tạo (green hydrogen), thì vòng đời phát thải CO₂ gần như bằng 0.
Chuyên gia ước tính tàu Coradia iLint giúp giảm tới 700 tấn CO₂ mỗi năm so với tàu diesel. Mỗi trạm nạp hydro có thể tiếp nhiên liệu cho tàu chỉ trong 15 phút, tương đương tốc độ nạp dầu diesel.
Ngoài Đức, các quốc gia như Pháp, Ý, Áo và Hà Lan cũng đang đặt mua hoặc thử nghiệm loại tàu này. Chính phủ Đức và Liên minh châu Âu cam kết chi hàng tỷ euro để phát triển cơ sở hạ tầng hydrogen, biến châu Âu thành trung tâm hydro toàn cầu vào năm 2030.
Dù đầy tiềm năng, nhưng việc triển khai tàu hydro vẫn đối mặt với nhiều thách thức, nhất là rào cản về chi phí sản xuất. Phần lớn hydro hiện nay vẫn được sản xuất từ khí tự nhiên (gray hydrogen), chưa thực sự thân thiện môi trường. Hydro xanh (từ điện mặt trời, gió) chiếm tỷ lệ rất nhỏ do giá thành đắt đỏ. Ngoài ra, hạ tầng tiếp nhiên liệu còn hạn chế: Để vận hành quy mô lớn, cần xây dựng hàng trăm trạm nạp hydro dọc các tuyến đường sắt.
Dẫu vậy, xét cho cùng, tàu chạy bằng hydro vẫn được coi là tuyên ngôn của nước Đức trong tham vọng chuyển đổi năng lượng. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng và khủng hoảng năng lượng do xung đột Nga–Ukraine, việc phát triển các nguồn năng lượng sạch không chỉ là xu hướng, mà còn là yêu cầu sinh tồn.
Nhiều chuyên gia đánh giá, những dự án như Coradia iLint là cách để nước Đức khẳng định vị thế “xe đầu tàu” trong cuộc cách mạng xanh, vừa thúc đẩy công nghệ, vừa đảm bảo an ninh năng lượng.
Ngoài Đức, Pháp cũng nỗ lực chuyển đổi năng lượng, giảm khí thải và xanh hóa giao thông công cộng. Quốc gia này có mạng lưới đường sắt lớn thứ hai châu Âu, với hơn 30.000 km, nhưng đến nay vẫn còn khoảng 4.000 km chưa được điện khí hóa – chủ yếu ở các vùng nông thôn, miền núi hoặc tuyến phụ. Trên các tuyến này, tàu diesel là phương tiện chủ lực, kéo theo lượng khí thải CO₂ đáng kể hàng năm.
Trong bối cảnh châu Âu ngày càng siết chặt các tiêu chuẩn khí thải và nước Pháp đặt mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050, t àu chạy bằng hydro chính là lời giải. Năm 2021, chính phủ Pháp ký hợp đồng với tập đoàn Alstom để phát triển và cung cấp các đoàn tàu hydrogen – một động thái nối tiếp thành công của Đức với mẫu Coradia iLint. Đến năm 2023, Pháp chính thức đưa vào thử nghiệm thương mại đoàn tàu hydrogen đầu tiên, khởi đầu cho một hành trình “xanh hóa” hệ thống giao thông công cộng.
Dự án triển khai tàu hydrogen tại Pháp được khởi động ở 4 vùng lớn: Nouvelle-Aquitaine, Occitanie, Bourgogne-Franche-Comté và Auvergne-Rhône-Alpes. Mỗi vùng đặt mua 3 đoàn tàu, nâng tổng số lên 12 chiếc trong hợp đồng đầu tiên, với tổng giá trị khoảng 190 triệu Euro. Theo kế hoạch, các tàu này sẽ hoạt động chính thức từ cuối 2024 hoặc đầu 2025, trên các tuyến chưa được điện khí hóa, thay thế hoàn toàn tàu diesel.
Theo: The Guardian, Reuters
