Không chỉ các nhà sản xuất phương tiện trên đất liền đang cố gắng giảm thiểu lượng khí thải bằng các phương tiện vận hành bằng điện, các công ty chế tạo phương tiện di chuyển đường thủy cũng tương tự. Ví dụ rõ ràng nhất là sự tồn tại của Ellen, chiếc phà chạy bằng điện chạy trên biển Baltic.
Ra mắt và hoạt động một cách âm thầm không rùm beng hoành tráng, Ellen đã bắt đầu đưa đón khách vào cuối năm ngoái. Và theo các số liệu báo cáo, nó sẽ giúp cắt giảm 2.000 tấn CO2, 41.500kg NOx và 1.350kg SO2 mỗi năm.
Các loại phà sử dụng động cơ đốt thông thường chủ yếu sử dụng động cơ diesel, một dạng nguyên liệu gần với dầu thô. Còn trên Ellen, bạn chỉ có thể tìm thấy dầu ở hai chỗ. Một là hộp số, nơi còn lại chính là nhà bếp.
Ellen sử dụng động cơ điện, không có động cơ diesel dự phòng.
Về thiết kế, nó dài 60 mét và rộng 13 mét, có chỗ cho khoảng từ 147 đến 198 hành khách. Được mệnh danh là "Tesla trên biển", nó có không gian đủ cho 31 chiếc xe trên boong. Và do hầu như không có tiếng ồn khi đứng trên boong, nhiều hành khách đã ví Ellen như một chiếc thuyền buồm. Vận tốc trung bình của nó là 30km/h.
Mỗi ngày, Ellen chạy đi chạy lại trên quãng đường 20 km, nối liền giữa đảo Aero và phần đất liền của Đan Mạch. Và trái tim của nó, là một đống pin.
Giống như các mẫu xe điện Tesla của Elon Musk, Ellen được cung cấp năng lượng từ pin lithium-ion, cùng loại với pin trong máy tính xách tay. Nhưng số lượng pin là 820 viên, với tổng trọng lượng khoảng 50 tấn.
Một trong những phòng chứa pin trên phà Ellen.
Nhờ đó, công suất kết hợp của cả hệ thống là 4.3MWh (hoặc 4.300kWh). Để so sánh thì pin Tesla Model 3 có công suất tối đa khoảng 75kWh. Nói cách khác, số pin của Ellen có thể chứa lớn hơn 57 lần điện năng của xe điện Tesla.
Nghe thì không có vẻ nhiều, chỉ 57 chiếc Tesla Model 3, nhưng nên nhớ rằng hành trình của nó là biển rộng với những con sóng lớn chú không phải đường bằng. Và tổng trọng lượng của cả chiếc phà là 747 tấn. Do đó, Ellen chỉ có tầm di chuyển khoảng 38 km, trước khi cần phải sạc lại.
Hành trình di chuyển của Ellen.
Với mục đích sử dụng thương mại và không có tùy chọn cho máy phát điện dự phòng, các kỹ sư chế tạo Ellen cần thiết kế pin của nó với mức độ dự phòng. Cụ thể, chúng được thiết kế theo mô-đun và được nối dây theo cách nếu một mô-đun bị hỏng, các mô-đun còn lại sẽ tiếp tục hoạt động và cấp nguồn điện cho tàu.
Và như với bất kỳ chiếc xe điện nào, nó cần phải được sạc. Các nhà thiết kế cũng như vận hành Ellen đã tính đến điều này. Bởi vì phà có lịch trình và hành trình khá nhất quán, nên việc lên kế hoạch khá dễ dàng khi cần sạc và tính toán số năng lượng cần thiết để hoàn thành một ngày làm việc.
Trong trường hợp của Ellen, con tàu bắt đầu một buổi sáng với lượng pin đầy, sẽ được sạc mỗi lần trở về cảng nhà để giữ cho hệ thống pin luôn được nạp đầy. Nó sử dụng một kết nối sạc đặc biệt, có thể kết nối ngay khi phà cập bến mà không mất thời gian để cắm vào rút ra như khi bạn sạc pin cho điện thoại di động. Điều này sẽ xảy ra khoảng 6 lần trong một ngày.
Khi phà quay trở lại cảng chính, nó sẽ ở đó qua đêm, được sạc đầy 100% để sẵn sàng cho ngày làm việc tiếp theo. Tuy nhiên, mọi chuyện không phải lúc nào cũng thuận buồm xuôi gió. Năm ngoái, một số mô-đun pin đã gặp vấn đề và phải thay thế.
Phà điện Ellen.
Theo đơn vị vận hành, việc sử dụng phà điện Ellen tốn kém chỉ bằng 25% so với một tàu sử dụng động cơ diesel có công suất tương đương, do điện thường rẻ hơn nhiên liệu. Chưa kể, chi phí bảo trì của Ellen cũng thấp hơn đáng kể. Động cơ diesel điển hình có 30.000 bộ phận chuyển động, vô cùng phức tạp. Còn động cơ điện có ít bộ phận chuyển động hơn, do đó, chi phí bảo trì thấp hơn nhiều.
Tuy nhiên, với sự mới mẻ của công nghệ, một thiết bị như Ellen cần chi phí đầu tư ban đầu khá đáng kể. Chiếc phà có giá 21 triệu Euro, trong đó 15 triệu Euro được hỗ trợ bởi chương trình Horizon 2020 của Liên minh châu Âu.
Theo kế hoạch, Ellen dự kiến sẽ hòa vốn trong khoảng 4 đến 5 năm. Khá ổn cho một sản phẩm nguyên mẫu được đưa vào vận hành trong thực tế. Tuy nhiên, với các ý tưởng về tàu du lịch hay tàu chở hàng chạy điện, vẫn còn rất nhiều khó khăn cần giải quyết trong khâu thiết kế và vận hành, để có thể đưa chúng vào thực tiễn.
Tham khảo thenextweb