Phà cánh ngầm chạy điện đầu tiên trên thế giới

Tại thủ đô Stockholm (Thụy Điển), việc tắc nghẽn giao thông cùng xu hướng hồi sinh các bến cảng đã tạo điều kiện cho một bước tiến công nghệ mới là phà điện cánh ngầm.

Tốc độ nhanh hơn, khí thải ít hơn

Theo báo New York Times ngày 5-7, thành phố Stockholm đã bắt đầu vận hành thử nghiệm chiếc phà cánh ngầm điện đầu tiên trên thế giới P-12 do công ty khởi nghiệp Thụy Điển Candela phát triển, với mục tiêu mở ra một hướng tiếp cận mới hiệu quả và bền vững cho giao thông đô thị đường thủy.

Tuyến vận hành thử nghiệm hiện kéo dài khoảng 11 dặm (khoảng 18km) nối đảo Ekero với tòa thị chính tại trung tâm thành phố Stockholm. Thời gian di chuyển trên tuyến này đã được rút ngắn xuống còn 30 phút, bằng một nửa so với các phà chạy bằng diesel truyền thống.

Cơ quan giao thông công cộng Stockholm cho biết P-12 không chỉ giúp rút ngắn thời gian mà còn giảm tới 95% lượng khí thải và tiêu thụ ít hơn 80% năng lượng so với phà thông thường.

Dữ liệu khai thác của P-12 từ mùa thu năm 2024 được công bố lại trên trang Shippax ngày 10-4 tiếp tục khẳng định hiệu quả vận hành của mẫu phà P-12 đầu tiên mang tên Nova.

Thống kê này cho biết trên mỗi đơn vị hành khách di chuyển một km, phà P-12 tiêu thụ năng lượng ít hơn 84% so với các phà diesel đang chạy cùng tuyến. Bên cạnh đó, tỉ lệ lấp đầy trung bình đạt khoảng 80% và phần lớn các chuyến đều vận hành trong tình trạng kín chỗ cho thấy mức độ đón nhận tích cực từ hành khách.

Phà P-12 được thiết kế với một hệ thống cánh ngầm đặt dưới thân, hoạt động tương tự như cánh máy bay trong môi trường nước. 

Theo đó, áp suất nước tạo ra sẽ là lực nâng đẩy thân phà nhô lên khỏi mặt nước khi phà tăng tốc, giúp giảm đáng kể lực cản và giúp tiết kiệm năng lượng trong quá trình vận hành.

Chính nhờ cơ chế này P-12 có thể đạt tốc độ hành trình khoảng 30 dặm/giờ (khoảng 26 hải lý/giờ), nhanh gấp đôi so với các phà thông thường đang hoạt động tại Mỹ, trong khi chỉ sử dụng một bộ pin có công suất tương đương với ba chiếc xe điện Tesla Cybertruck.

Tiết kiệm nhiên liệu

Mặc dù phà sử dụng công nghệ cánh ngầm từng được ứng dụng phổ biến trong thập niên 1980, song vấn đề chi phí vận hành cao đã khiến công nghệ này dần bị bỏ lại.

Theo giáo sư Jakob Kuttenkeuler thuộc Học viện Công nghệ Hoàng gia Thụy Điển, những tiến bộ gần đây trong lĩnh vực vật liệu tổng hợp, công nghệ cảm biến và quá trình số hóa đã tạo điều kiện cho công nghệ cánh ngầm quay trở lại, đúng vào thời điểm các đô thị trên thế giới đang tích cực tìm kiếm các giải pháp giao thông sử dụng năng lượng điện.

Trên nền tảng này, Candela đã bắt đầu phát triển các mẫu phà sử dụng công nghệ cánh ngầm cho mục đích du lịch từ năm 2019 và tiếp tục mở rộng sang lĩnh vực giao thông công cộng vào năm 2022 với mẫu phà P-12.

Sau giai đoạn thử nghiệm và vận hành tại Stockholm, Candela đã tiến hành ký kết các hợp đồng cung cấp P-12 cho các đơn vị khai thác giao thông tại nhiều đô thị phát triển – bao gồm Lake Tahoe ở Mỹ, Berlin tại Đức và Neom – siêu đô thị đang trong quá trình quy hoạch của Saudi Arabia.

Theo báo Washington Post, Candela hiện sử dụng hai trạm sạc nhanh điện EV đặt tại cảng Stockholm để nạp lại pin cho P-12 sau giờ cao điểm sáng và chiều.

Theo thiết kế vận hành, mỗi chu kỳ hoạt động của phà kéo dài khoảng hai giờ liên tục trên mặt nước, sau đó cần được sạc lại trong vòng một giờ thông qua hệ thống sạc nhanh. Điều này đã tạo ra áp lực về hạ tầng sạc, đặc biệt tại các cảng nhỏ hoặc vùng chưa phát triển lưới điện sẵn sàng.

Bên cạnh lợi ích về môi trường, P-12 cũng không gây sóng lớn làm xói mòn bờ biển hoặc ảnh hưởng đến các phà bên cạnh, đồng thời không gây say sóng nhờ hệ thống cân bằng tự động điều khiển bằng bộ vi xử lý tích hợp.

Xét về chi phí, mặc dù chi phí đầu tư ban đầu của P-12 cao hơn so với các phà diesel truyền thống, nhưng theo ước tính của Candela và các đối tác, khoản tiết kiệm nhiên liệu trong suốt vòng đời khai thác có thể lên tới hàng chục triệu USD.

Tại Thụy Điển, phà Candela P-12 đã nhận được phản hồi tích cực từ chính quyền vùng Stockholm – đơn vị đã mở rộng lịch hoạt động của phà Nova từ 5 lên 6 ngày mỗi tuần, và sẽ vận hành hàng ngày kể từ tháng 5.

Dựa trên sự chấp thuận ban đầu này, Candela đặt mục tiêu mở rộng các tuyến vận hành trong mùa hè, đặc biệt hướng đến khu vực quần đảo Stockholm – một trong những quần đảo lớn nhất thế giới về quy mô và số lượng đảo.