Ngành hàng không sẽ giảm phát thải thế nào trong khi pin điện chưa thể đáp ứng

Với gần 5 tỷ chuyến bay được thực hiện mỗi năm, các hãng hàng không đang ngày càng đáp ứng tốt hơn nhu cầu đi lại của hành khách, trở thành một phần không thể thiếu trong xã hội hiện đại.

Tuy nhiên, bên cạnh ưu điểm vượt trội, các chuyến bay thương mại cũng gây ra nhiều tác động tiêu cực tới môi trường. Theo thống kê, lượng khí thải CO2 phát ra từ ngành hàng không chiếm từ 2,5 tới 3% tổng lượng phát thải toàn cầu.

Ông Paul Eremenko, đồng sáng lập kiêm Giám đốc điều hành Công ty hàng không sạch Universal Hydrogen nhận định: “Hàng không là một trong số ít lĩnh vực có lượng khí thải thực sự tăng lên thay vì sẽ giảm đi trong vài thập kỷ tới”

Để cải thiện tình trạng này, Tổ chức Hàng không dân dụng Quốc tế mới đây thông qua mục tiêu đầy tham vọng, đó là phấn đấu đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050.

Theo đó, trước mắt các quốc gia nhất trí sẽ giảm 5% lượng khí thải trong ngành hàng không vào năm 2030. Bà Martha Neubauer, chuyên gia cao cấp từ Công ty tư vấn quản lý Hàng không vũ trụ AeroDynamic Advisory cho biết: “Chúng tôi thấy sự nỗ lực nhiều hơn từ các hãng hàng không bởi họ hiểu rằng, về lâu dài thách thức lớn nhất mà ngành này phải đối mặt chính là lượng khí thải ra môi trường”

Trong nỗ lực ‘làm sạch bầu trời’, bài toán đặt ra cho ngành hàng không là làm thế nào để tìm được nguồn năng lượng xanh thay thế cho nhiên liệu hóa thạch đang sử dụng hiện nay.

Giải pháp máy bay điện đã được nghiên cứu, thử nghiệm. Tuy nhiên, theo các chuyên gia, công nghệ pin hiện tại chưa đáp ứng được những thông số cần thiết về mật độ năng lượng, trọng lượng và hiệu suất. Do đó, máy bay điện vẫn bị hạn chế về phạm vi hoạt động. Ông Raymond Yu, Kỹ sư hệ thống truyền động tại Universal Hydrogen chia sẻ: “Bạn không thể mang đủ pin để duy trì một chuyến bay chở khách bởi vì chúng quá nặng. Thật không may, điều này đúng ngay cả với thế hệ pin mới mà chúng ta đang phát triển”.

Tuy nhiên, có một nguồn năng lượng được cho là sánh ngang với sức mạnh của nhiên liệu hóa thạch, đó là hydro.

Nghiên cứu cho thấy, hydro có tỷ lệ năng lượng trên khối lượng cao nhất so với bất kỳ nhiên liệu nào, bên cạnh đó, không tạo khí thải ô nhiễm ra môi trường. Ông Paul Eremenko, Giám đốc điều hành Universal Hydrogen cho biết: “Hydro nhẹ hơn khoảng từ 3 đến 4 lần so với nhiên liệu máy bay phản lực, trên cơ sở năng lượng tương đương. Thực tế, ngoài năng lượng hạt nhân, hydro là chất mang năng lượng có trọng lượng nhẹ nhất so với bất kỳ nhiên liệu nào. Đó chính là lý do tại sao hydro được sử dụng làm nhiên liệu cho các vụ phóng tên lửa vào vũ trụ”.

Kế hoạch sản xuất máy bay không phát thải, có thể cạnh tranh với máy bay nhiên liệu xăng hiện tại, đang thu hút sự quan tâm của ngành hàng không. Từ những ‘ông lớn’ sản xuất máy bay như  Airbus cho đến các công ty khởi nghiệp cũng đang nỗ lực khám phá công nghệ này.

Ông Ron Epstein, nhà phân tích hàng không vũ trụ tại Bank of America nêu quan điểm: “Trên thực tế có một số chuyến bay nhiên liệu hydro đã thành công, tuy nhiên, hiện tất cả mới chỉ thử nghiệm trên các máy bay cỡ nhỏ và hoạt động trong khu vực giới hạn”.

Nhiều chuyên gia ước tính, với thị trường hàng không đang ngày càng phát triển, công nghệ máy bay hydro sẽ là cơ hội đầu tư ‘hái ra tiền’ trong tương lai không xa. Ông Van Miftakhov, Giám đốc điều hành công ty hàng không ZeroAvia thông tin: “Ngày nay, chúng ta đang có thị trường chuyển đổi năng lượng hàng không trị giá tới 1,5 nghìn tỷ USD cần thực hiện. Tốc độ tăng trưởng thuộc hàng cao nhất trong tất cả các loại hình vận tải”

Nắm bắt nhu cầu thị trường, tháng 8 vừa qua, một nhóm chuyên gia do nghiên cứuThụy Sĩ Bertrand Piccard dẫn đầu, công bố kế hoạch phát triển máy bay hydro mang tên Climate Impulse. Mẫu máy bay này được thiết kế có thể bay liên tục quanh xích đạo trong 9 ngày, sử dụng hoàn toàn hydro làm nhiên liệu.

Mục tiêu của nhóm dự án là thực hiện chuyến bay đầu tiên vòng quanh thế giới bằng nhiên liệu hydro, dự kiến diễn ra trong năm 2028. Việc thử nghiệm sẽ bắt đầu vào năm 2026. Dự án nhằm chứng minh tiềm năng của hydro xanh như một nguồn nhiên liệu bền vững cho ngành hàng không.

Máy bay Climate Impulse dự kiến hoàn thành trong hai năm. Trong bối cảnh thế giới đang rất cần giảm thải carbon, mẫu máy bay này thể hiện một bước đi táo bạo hướng tới tương lai xanh hơn cho ngành hàng không.

Theo ông Bertrand Piccard, bảo vệ môi trường chỉ trở thành hiện thực nếu được coi là khả thi về mặt kinh tế và không đòi hỏi sự hy sinh về tài chính hay hành vi nào: “Nếu muốn hoàn toàn không phát thải carbon, chúng ta có thể sử dụng năng lượng mặt trời, nhưng điều này không thực tế với hàng không thương mại. Còn nếu dùng động cơ điện cho máy bay chở khách sẽ cần lượng pin rất lớn và một phần năng lượng đó bị lãng phí khi mang theo pin nặng. Chính vì vậy, đây là thời điểm thích hợp nhất để nghiên cứu sử dụng nhiên liệu hydro cho ngành hàng không”.

Cuối tháng 5 vừa qua, Hãng hàng không quốc gia Việt Nam (Vietnam Airlines) thực hiện thành công chuyến bay đầu tiên sử dụng nhiên liệu hàng không bền vững SAF trên hành trình từ Singapore đến Hà Nội. Sự kiện ghi nhận dấu mốc mới của ngành hàng không Việt Nam trong lộ trình hướng tới mục tiêu Net Zero - phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050.

Nhiên liệu hàng không bền vững SAF được sản xuất từ nguyên liệu tái tạo và có nguồn gốc bền vững như dầu thực vật, mỡ động vật và chất thải. SAF đáp ứng các tiêu chuẩn hàng không quốc tế nghiêm ngặt và có thể sử dụng an toàn trên các chuyến bay thương mại. Các nghiên cứu cho thấy nhiên liệu SAF có thể giúp giảm tới 80% lượng khí thải nhà kính.

Được biết, dù giá nhiên liệu SAF có thể cao hơn từ 2 đến 3 lần so với nhiên liệu hóa thạch truyền thống, Vietnam Airlines vẫn quyết tâm đưa loại nhiên liệu này vào sử dụng.