Thách thức công nghệ
Cuộc đua xe hơi năng lượng mặt trời ra đời từ năm 1987 và được tổ chức mỗi 2 năm một lần. Sau 30 năm, Bridgestone World Solar Challenge trở thành cuộc thi công nghệ sáng tạo uy tín, thu hút các đội kỹ sư hàng đầu thế giới với tham vọng chế tạo ra những chiếc xe điện mặt trời xanh, sạch bền vững, hoàn toàn không dùng năng lượng hóa thạch.
Bản đồ chặng đua (Ảnh Ban tổ chức)
Xe tham dự cuộc đua chia làm 3 loại dựa theo phân loại động cơ điện và thiết kế khí động học: loại Thách thức (Challenger class) với thiết kế nhỏ gọn, một chỗ ngồi, ưu tiên tối ưu hóa năng lượng; loại Du lịch (Cruise class) là phân loại những xe gần ứng dụng thực tiễn nhất, với thiết kế sedan 4-5 chỗ ngồi như các loại xe ô tô thông thường khác; và loại Mạo hiểm (Adventure class), không tham gia đua, là cải tiến của những mẫu xe đã tham gia các cuộc thi trước.
Mẫu xe của trường Đại học Tokai (Nhật Bản)
Các xe phải chạy hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời suốt 3.000km từ thành phố Darwin (Bắc Úc) xuống thành phố Adelaide (Nam Úc), đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn và đăng kiểm như những phương tiện thông thường khác, tốc độ xe có thể lên đến khoảng 140-150km/h.
Tuy nhiên, khác với các cuộc đua khác, Bridgestone World Solar Challenge không chỉ duy nhất chú trọng vào tốc độ, cuộc thi coi trọng thiết kế và vận hành hiệu quả hơn cả. Mỗi xe chỉ được phép lái 9 tiếng mỗi ngày, nên không quan trọng xe chạy với tốc độ ra sao, mà quan trọng là với từng đó năng lượng, mỗi xe có thể đi được bao xa.
Xe Sundae của Đại học Stanford (Mỹ)
Riêng loại Du lịch, những chiếc xe ý tưởng gần với chế tạo thực tiễn nhất, kết quả cuộc đua được đánh giá bởi số lượng người trên xe và mức tiêu hao năng lượng suốt dọc đường. Pin điện là một thiết kế quan trọng đảm bảo vận hành xe trong điều kiện thời tiết không thuận lợi, mỗi xe chỉ được trang bị một pin dự trữ 5 kWh, nhưng sẽ bị trừ điểm nếu sạc pin từ năng lượng bên ngoài, bù lại sẽ được cộng thêm điểm nếu mỗi xe chở được thêm người. Do đó một chiến lược thông minh cân bằng giữa năng lượng dự trữ và hiệu suất hoạt động là chìa khóa để chiến thắng cuộc đua.
Bên cạnh thách thức về chế tạo, các xe dự thi còn phải vượt qua các thách thức về giao thông và thời tiết.
Đội hộ tống của Đại học Michigan (Mỹ)
Dọc đoạn đường 3.000 km xuyên qua sa mạc từ Bắc xuống Nam Úc, giới hạn tốc độ 130km/h, các xe dự thi đi chung đường với các phương tiện giao thông khác chủ yếu là vô số xe vận tải đầu kéo liên bang dài 35-50m và rất nhiều động vật hoang dã qua đường.
Đoạn đường này được ví như Dakar của nước Úc bởi sự hoang vu, thưa thớt dân cư và thời tiết khắc nghiệt nhất thế giới với cái nắng tháng 10 có thể lên đến 45 độ C, đầu phía Bắc nóng ẩm, giữa sa mạc khô nóng, tốc độ và hướng gió thay đổi liên tục, mùa này mưa giông thất thường, và đầu phía Nam Úc khô lạnh.
Do vậy, đây là cung đường lý tưởng để các hãng thử nghiệm vận hành xe, nhất là xe năng lượng mặt trời.
Thách thức của tuổi trẻ
Bridgestone World Solar Challenge không chỉ là nơi thử nghiệm những ứng dụng công nghệ môi trường hiệu quả nhất, mà còn là nơi tìm kiếm các tài năng công nghệ trẻ xuất sắc nhất.
Những chiếc xe ý tưởng với đủ hình dáng lạ kỳ như trong giấc mơ con trẻ được các bạn học sinh, sinh viên ứng dụng những vật liệu, kỹ thuật - công nghệ tiên tiến nhất biến thành những chiếc xe hơi bền vững có chức năng như những chiếc xe bình thường khác.
Thành viên tham gia các đội chủ yếu là sinh viên, và các kỹ sư công nghệ trẻ, cá biệt năm nay có 2 đội đua là các học sinh phổ thông trung học đam mê công nghệ chế tạo đến từ nước Mỹ.
Để tham gia cuộc thi là không dễ bởi chi phí nghiên cứu chế tạo xe tốn kém một thì chi phí để toàn bộ một đội đua với hơn hai chục người từ lái xe đến các nhân viên kỹ thuật lăn lộn khắp vùng thời tiết khắc nghiệt nhất nước Australia trong nửa tháng trời có thể gấp tới vài lần và không đơn giản.
Bởi vậy, phía sau mỗi đội đua đều có bóng dáng các ông lớn trong ngành công nghiệp ô tô, công nghiệp năng lượng mới và vô số các doanh nghiệp quốc gia đỡ đầu.
Có thể nói đây là cuộc đua của sinh viên các nước giàu cũng đúng.
Hòa vào không khí náo nhiệt của cuộc đua, nhìn các bạn trẻ say sưa với niềm đam mê công nghệ mà các khán giả cũng muốn trẻ hơn chục tuổi. Hành trình của cuộc đua cũng là thách thức với những người tham gia bởi không quản thời tiết khắc nghiệt, các thành viên phải thay nhau lái liên tục 9 tiếng mỗi ngày trong cái nóng sa mạc 40 độ C (trong cabin xe không máy lạnh có thể lên đến 50 độ C), tối cắm trại ven đường vừa tự nấu nướng, vừa tự sửa chữa, kiểm tra kỹ thuật xe, đêm ngủ trong bụi rậm, mặt trời lên lại đua tiếp.
Sửa xe dọc đường
Xe Nuna 9 đến từ Hà Lan
Có 95 xe vạch xuất phát nhưng không phải chiếc xe nào cũng cán đích an toàn, rất nhiều xe phải bỏ cuộc giữa chừng vì không vượt qua được những khó khăn kể trên.
Bởi vậy, đây không chỉ thách thức về trí lực mà còn là cuộc đua về thể lực và sự kiên trì của tuổi trẻ.
Stella Vie của đội Eindhoven (Hà Lan)
Sau năm ngày rong ruổi trên đường, chiếc xe mặt trời Nuna 9 thuộc đội Nuon Solar của những người Hà Lan bay là chiếc xe về đích đầu tiên trong hạng Thách thức với tốc độ trung bình 81,2 km/h.
Nuna 9 đã vượt qua Novum của đội Đại học Michigan (Mỹ) và Punch Powertrain của Bỉ để giành chức vô địch lần thứ 7 và về nhất trong ba năm liên tiếp.
Thành công của Nuna là thiết kế khí động học linh hoạt, đội đua đã dự đoán chính xác thời tiết dựa trên tình hình mây, từ đó có chiến lược vận hành xe tiết kiệm nhiên liệu, tối ưu hóa sức đẩy của gió.
Ở hạng mục xe Du lịch, chiếc coupe 4 chỗ Blue Cruiser của đội HS Bochum (Đức) với thiết kế bền vững từ kiểu dáng đến nội thất (mặt ghế làm từ cây dứa) đã cán đích đầu tiên.
Tiếp theo là xe gia đình 5 chỗ Stella Viecủa đội Eindhoven (Hà Lan) và xe thể thao coupe Arrow STF của Australia về thứ 3.
Xe Blue Cruiser của đội học sinh Bochum (Đức)
Dù vậy, chức vô địch không thuộc về người Đức, dựa vào hiệu quả sử dụng năng lượng, Stella Vie của đội Hà Lan đã đạt chức vô địch với tốc độ trung bình 69 km/h và mức tiêu hao năng lượng 223,2 km/kWh, bỏ xa đội Blue Cruiser (có mức tiêu hao 89,2 km/ kWh).
Xe điện mặt trời không còn xa vời
Tham vọng của những chiếc xe điện thuộc dòng du lịch này không chỉ được thiết kế với mục đích thương mại trong tương lai, có đầy đủ các chức năng như những chiếc hơi thông thường khác, mà còn hoạt động như một máy phát điện mặt trời, năng lượng điện dư thừa ban ngày sẽ được tích trữ và cung cấp lại cho mạng lưới điện khi cắm sạc trong garage ban đêm.
Trong những năm gần đây, các nước phát triển như châu Âu, Mỹ, và Australia rất chú trọng phát triển năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng nhiệt. Đã có những nhận định cho rằng, giá dầu thô thế giới có thể giảm xuống mức 10 USD/thùng trong khoảng chục năm nữa do ảnh hưởng của cuộc cách mạng công nghệ xe điện trên thế giới.
Phía Bắc Australia, nơi xuất phát cuộc đua, cũng đang đặt mục tiêu, tới năm 2030, năng lượng tái tạo sẽ chiếm 50% lượng điện năng được tiêu thụ. Hãng Tesla của tỷ phú Elon Musk cũng vừa cam kết xây dựng nhà máy pin điện lớn nhất thế giới tại bang này.
Một loạt các hãng xe hơi lớn như Toyota, Nissan, Mitsubishi, Volvo, BMW, Ford, GM đều có đầu tư đáng kể vào lĩnh vực xe hơi điện với mục tiêu chuyển sang dòng xe này vào năm 2020. Dẫn đầu thị trường xe hơi điện hiện tại là Tesla (Mỹ) với sự ra đời của dòng xe Tesla Model 3 ở mức giá khoảng 35.000 USD.
Hiện tại, giá cả của xe hơi điện phụ thuộc lớn vào chi phí pin điện. Tuy nhiên, trong tương lai không xa, với sự tiến bộ của công nghệ, chi phí này đang và sẽ giảm đáng kể, khiến giá cả xe hơi điện có thể tương đương hoặc rẻ hơn các loại xe hơi thông thường khác.
Cũng như ngành năng lượng, công nghiệp ô tô đang phải đối mặt với thách thức lớn từ cuộc cách mạng công nghệ mới. Nhìn cách các quốc gia phát triển tham dự cuộc thi mới thấy họ đang không ngừng nghỉ trong việc dẫn dắt xu thế mới và ưu tiên đầu tư phát triển kỹ thuật, công nghệ cũng như giáo dục thế hệ trẻ tham gia bằng những hoạt động thiết thực.
Về điểm này, Việt Nam còn phải học hỏi nhiều.
