Ấn Độ chế tạo thành công xe hơi chạy bằng khí nén

Một chiếc ô tô không đốt xăng, không dùng dầu diesel, chỉ vận hành nhờ không khí nén, từng được xem là ý tưởng viễn tưởng nhưng đang được Ấn Độ đưa vào thử nghiệm thực tế. Tata, một trong những hãng ô tô lớn của Ấn Độ, cho biết họ đã chế tạo hai chiếc xe sử dụng động cơ chạy bằng loại nhiên liệu đặc biệt này. Nếu quá trình thử nghiệm đạt kết quả thuận lợi, bước tiếp theo sẽ là xây dựng các nhà máy để đưa mẫu xe vào sản xuất rộng rãi. Câu chuyện bắt đầu từ năm 2007, khi Tata ký thỏa thuận hợp tác với Motor Development International, hãng thiết kế ô tô của Pháp. Hai bên cùng theo đuổi mục tiêu chế tạo phương tiện có thể di chuyển nhờ năng lượng tích trữ trong khí nén. Ý tưởng này thu hút sự chú ý vì chiếc xe không trực tiếp tạo ra khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch. Dù nghe khá mới mẻ, động cơ sử dụng khí nén thực tế đã xuất hiện từ hơn một thế kỷ trước trong các thử nghiệm cơ khí. Công nghệ này từng được ứng dụng trong ngành khai mỏ suốt nhiều thập kỷ, trước khi động cơ điện trở nên phổ biến và thay thế nhiều thiết bị liên quan. Ngày nay, khí nén vẫn hiện diện trong nhiều công cụ kỹ thuật, từ thiết bị công nghiệp đến các hệ thống vận hành cần nguồn lực sạch hơn. Về nguyên lý, xe chạy bằng khí nén vẫn dựa trên cơ cấu quen thuộc gồm piston, tay quay và các xi lanh để biến áp lực thành chuyển động. Điểm khác biệt nằm ở chỗ không khí nén thay thế xăng dầu, tạo lực đẩy piston thay vì sinh công nhờ quá trình đốt cháy bên trong động cơ. Khi piston chuyển động, tay quay nhận lực, rồi truyền chuyển động đến hệ thống giúp bánh xe lăn trên đường. Các nhà nghiên cứu ở Thụy Điển cũng từng thử nghiệm những loại động cơ xi lanh đơn vận hành bằng khí nén, cho thấy hướng tiếp cận này không chỉ giới hạn trong dự án của Tata. Tuy nhiên, trở ngại lớn nhất vẫn là lực, bởi khí nén đơn thuần chỉ giúp xe đạt tốc độ khoảng 30 đến 35 dặm mỗi giờ. Mức vận hành đó phù hợp với nhu cầu di chuyển chậm trong một số khu vực, nhưng chưa thật sự hấp dẫn nếu đặt cạnh những mẫu ô tô thông thường. Để khắc phục độ ì và tăng khả năng vận hành, xe cần được bổ sung nhiều không khí hơn thông qua một máy nén khí gắn bên trong. Thiết bị này có thể hoạt động nhờ điện hoặc xăng, vì vậy chiếc xe vẫn tiêu thụ một nguồn năng lượng khác trong quá trình bổ sung áp suất. Dù vậy, cách vận hành này vẫn có thể giúp giảm đáng kể lượng khí thải so với động cơ chạy hoàn toàn bằng xăng dầu. Tầm hoạt động cũng là bài toán quan trọng, bởi xe chạy bằng không khí chỉ có thể tiếp tục di chuyển cho đến khi lượng nhiên liệu dự trữ trong bình cạn xuống. Việc chứa khí nén đòi hỏi những bình nhiên liệu làm từ vật liệu bền chắc hơn thép thông thường, nhằm chịu được lượng khí khổng lồ dưới áp suất cao. So với gas và hydro, khí nén trong bình được đánh giá là ít gây nguy hiểm hơn, nhưng yêu cầu kỹ thuật đối với bình chứa vẫn rất nghiêm ngặt. Khó khăn cuối cùng nằm ở thời gian nạp nhiên liệu, khi việc bơm đầy bình khí nén cần tối thiểu hai giờ, lâu hơn nhiều so với thời gian tiếp nhiên liệu cho ô tô thông thường. Tata được xem là hãng xe hơi duy nhất thực sự chế tạo được mẫu ô tô chạy bằng khí nén, trong khi nhiều dự án khác mới dừng ở mức ý tưởng hoặc thử nghiệm hạn chế. Honda từng công bố ý tưởng xe chạy bằng khí nén vào năm 2010 với tên Zero Pollution Motors, nhưng đến nay dự án vẫn chưa đạt tiến triển đáng kể.