Oto chạy bằng khí nén, có khả thi ?

Xu hướng xe chạy bằng khí nén nhận được sự chú ý. Pháp đã khởi động chương trình Motor Development International và cấp bằng sáng chế cho ZPM khi hãng này trình làng sản phẩm tại triển lãm Geneva hồi tháng 3.

Oto chạy bằng khí nén, có khả thi ?

Hai hãng hàng không KLM Airlines và Air France hợp tác phát triển chiếc AirPod chạy bằng khí nén trong tháng 5, để phục vụ nội bộ trong sân bay.

Thế nhưng, các chuyên gia công nghệ vẫn hoài nghi về tương lai của loại phương tiện này. Để vận hành tốt, khí nén phải có áp suất cao và tốn năng lượng. Nếu giải quyết được thì mọi chuyện trở nên dễ dàng.

“Máy nén khí là một trong những thiết bị chạy điện kém hiệu quả nhất. Tại sao chúng ta không dùng điện để vận hành xe trực tiếp. Dưới quan điểm về hiệu quả sử dụng năng lượng, máy nén không được đánh giá cao”, Harold Kung, Giáo sư hóa sinh học tại đại học Northwestern University nói.

Vencat lý giải việc sử dụng điện trực tiếp cần pin cao cấp. Trong khi máy nén có thể vận hành từ điện dân dụng. Khi cần nạp, người sử dụng chỉ cần cắm công tắc vào ổ điện. Máy nén sẽ đưa áp suất khí lên tới 306 atm trong vòng 4 tiếng. Sau đó dòng khí được giải phóng để vận hành piston.

Ở vận tốc dưới 56 km/h, xe sử dụng hoàn toàn bằng khí và thải ra khí mát. Đi nhanh hơn, một động cơ đốt trong loại nhỏ hỗ trợ để làm nóng khí, tăng tốc độ thổi. Động cơ này còn vận hành máy nén, cung cấp thêm khí cho bình. Nhờ đó tốc độ và quãng đường dài hơn.

Công nghệ ôtô chạy bằng khí nén được phát triển bởi kỹ sư người Pháp Guy Negre, Giám đốc Motor Development International. Bên cạnh ZPM, Negre còn cấp bằng sáng chế cho hãng xe Tata Motors của Ấn Độ.

Nhiều chi tiết trên sản phẩm của ZPM vẫn ở giai đoạn nghiên cứu. Nhưng Vencat phỏng đoán xe đi được khoảng 32 km nếu chỉ sử dụng khí. Khi động cơ kích hoạt, quãng đường sẽ lên đến vài trăm km. Tốc độ tối đa 150 km/h.

Kỹ thuật không có gì quá xa lạ. Các cơ cấu giống hệ động cơ đốt trong. Sự khác biệt chính là nhiên liệu đưa vào. Trừ xe điện thì động cơ xăng, dầu và xe của ZPM đều có các quy trình nén khí. Động cơ đốt trong đưa nhiên liệu vào, đốt cháy rồi thải ra. Xe ZPM có điểm khác là không có quá trình cháy. Chỉ là nén và giãn.

James Van de Ven, kỹ sư tại Viện nghiên cứu Worcester Polytechnic Institute cho biết máy nén khí có hiệu suất khoảng 25-30%. Phần còn lại biến thành nhiệt, thất thoát và các dạng khác. Con số này cao hơn chút ít so với động cơ đốt trong. Thế nhưng nó quá mờ nhạt nếu đặt cạnh các loại xe hybrid xăng điện, với hiệu suất sử dụng năng lượng lên tới 80%.

Để dễ hình dung. Chúng ta tính thời gian chạy máy nén là 4 tiếng. Máy có công suất 5,5 kw. Như vậy trong khoảng thời gian đó, nó tiêu hao một công 22 kwh. Điều này tương đương bật 10 bóng đèn 100 w liên tục máy làm lạnh nước water trong vòng 22 giờ. Kết quả thu được là xe đi 31 km.

Để so sánh, chiếc Chevrolet Volt của General Motors chỉ mất 8 kwh để nạp đầy và đi tới 85 km với duy nhất bình ắc-quy.

Vencat cho rằng cả thế giới đang chống lại ông và không lấy đó làm phiền. Công nghệ khí nén sạch hơn bất kỳ động cơ đốt trong nào. Điều quan trọng hơn là nó đơn giản, giá rẻ hơn những kỹ thuật mà các hãng đang phát triển.

“Khác biệt cơ bản là Chevrolet Volt cần ắc-quy lithium-ion. Và đó là lý do tại sao nó có giá lên tới 40.0000 USD”, Vencat nói.

Thế nhưng, những tranh luận về công nghệ không quan trọng với ông bằng việc thuyết phục các nhà đầu tư. Để biến thành sản phẩm mang tính thương mại, ZPM sẽ còn phải trả qua nhiều thử thách.