Khoa Học News

Khi tàu điện ngầm biến thành trạm điện

Thành phố Barcelona đang sử dụng phanh tái tạo của tàu điện ngầm để chạy tàu, nhà ga và trụ sạc xe điện trong khu phố.

Phần lớn hành khách đi ra từ nhà ga ở Bellvitge, một khu phố của tầng lớp lao động ở ngoại ô Barcelona, không hề biết hệ thống tàu điện ngầm của thành phố tiên tiến tới mức nào. Sử dụng công nghệ tương tự phanh tái tạo ở xe điện và xe lai, những đoàn tàu mà họ đi sản xuất một phần điện đổ vào các trụ sạc xe điện trong bãi đỗ xe gần đó, đèn chiếu sáng nhà ga và thang máy đưa họ tới sân ga, theo Popsci.

Mỗi khi tàu chuẩn bị dừng bánh, năng lượng tạo bởi tất cả lực ma sát được biến đổi thành điện nạp vào máy biến tần và phân phối khắp hệ thống tàu điện ngầm. 1/3 lượng điện đó giúp chạy tàu, phần còn lại dùng cho tiện nghi ở nhà ga và mạng lưới trụ sạc EV ngày càng tăng.


Tàu điện ngầm ở thành phố Barcelona. (Ảnh: TEFL).

Trụ sạc siêu nhanh ở bên ngoài nhà ga Bellvitge nằm trong số 4 trụ sạc lắp đặt hồi tháng 7. Nhà cung cấp dịch vụ vận chuyển chính trong thành phố là Transports Metropolitans de Barcelona (TMB) lên kế hoạch bổ sung 3 trụ khi dự án mang tên MetroCHARGE mở rộng. "Chúng tôi đang cố gắng tận dụng điện ở hệ thống tàu điện ngầm và sử dụng năng lượng dư thừa đó cho trụ sạc xe điện trên phố", Marc Iglesias, trưởng phòng giao thông bền vững ở Àrea Metropolitana de Barcelona, cơ quan khu vực làm việc với TMB trong dự án.

Mỗi năm, cư dân và du khách thực hiện 440 triệu chuyến đi bằng hệ thống tàu điện ngầm của Barcelona, bao gồm 165 nhà ga nối liền bởi 125,5km đường ray. Tính đến nay, cơ quan giao thông đã lắp đặt 3 máy biến tần và sẽ tăng thêm 13 máy nữa. Sau khi lắp đặt tất cả vào cuối tháng 9, họ hy vọng phanh tái tạo sẽ cung cấp 41% năng lượng cần thiết để chạy tàu. Nguồn năng lượng tái tạo này sẽ giúp giảm khoảng 3,9 tấn khí thải CO2 hàng năm.

Dù nhiều nơi bao gồm Vienna, Philadelphia, và São Paulo, sử dụng phanh tái tạo ở mức độ nào đó, Barcelona nằm trong số ít thành phố sử dụng rộng rãi và thành phố đầu tiên khai thác nguồn năng lượng đó cho cơ sở hạ tầng sạc xe điện. Tận dụng năng lượng có thể bị thất thoát dưới dạng nhiệt khi tàu chạy chậm lại có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ điện của hệ thống giao thông công cộng.

Với việc ứng dụng MetroCHARGE, 33% năng lượng sử dụng bởi tàu đến từ phanh tái tạo, đủ để cung cấp cho 25 trạm tàu điện ngầm, theo Jordi Picas, người chỉ đạo dự án kiêm giám đốc hệ thống tàu điện ngầm ở TMB. Trong những hệ thống tàu điện ngầm không triển khai phanh tái tạo, có quá nhiều năng lượng không được sử dụng, không chỉ lãng phí mà còn sản sinh nhiệt lan tỏa bên trong đường hầm, làm tăng nhiệt độ. Từ khi áp dụng phanh tái tạo, nhiệt độ trong hệ thống tàu điện ngầm của Barcelona giảm một độ C. Dù triển khai MetroCHARGE tiêu tốn khoảng 8,6 triệu USD, TMB hy vọng có thể thu hồi trong 4 - 5 năm thông qua tiết kiệm năng lượng và lợi nhuận từ trụ sạc điện do tài xế trả phí.

Hệ thống tàu điện ngầm trên khác thế giới có sẵn cơ sở hạ tầng điện cần thiết để áp dụng cách tiếp cận này, nhưng không phải tất cả đều sử dụng tàu trang bị phanh tái tạo và việc chỉnh sửa tàu khá tốn kém. Tất cả tàu ở Barcelona trang bị công nghệ này từ thập niên 1980. Giả sử mỗi tàu có chi phí khoảng 6,6 triệu USD và có tuổi thọ trung bình 35 - 45 năm, nhà vận hành giao thông cần bao gồm phanh tái tạo trong kế hoạch trung và dài hạn.

Ngoài chi phí còn nhiều thách thức khác như tìm địa điểm tối ưu để đặt máy biến tần và trụ sạc trong khu đô thị đông đúc. Khó khăn lớn nhất là đạt thỏa thuận với các tòa thị chính để tiếp cận không gian công cộng nhằm đặt trụ sạc.

Một trong những rào cản chính đối với ứng dụng phanh tái tạo là thiếu dữ liệu về mức năng lượng và số tiền có thể tiết kiệm nếu sử dụng công nghệ. Việc học hỏi từ những dự án như MetroCHARGE có thể giúp các thành phố tìm hiểu lợi ích của phanh tái tạo.

TIN CŨ HƠN
Những điều thú vị về ngày Valentine trắng tại Nhật Bản

Những điều thú vị về ngày Valentine trắng tại Nhật Bản

Ngày Valentine hay lễ Tình nhân bắt nguồn từ phương Tây và du nhập vào Nhật Bản từ những năm 1930.

Đăng ngày: 07/06/2026
14 kỉ lục thú vị về ngày Valentine

14 kỉ lục thú vị về ngày Valentine

Để mừng ngày Valentine, dưới đây là 14 kỉ lục Guinness thú vị liên quan ngày Lễ Tình Yêu có thể giúp bạn thử giãn và tìm chút vui vẻ.

Đăng ngày: 07/06/2026
Những câu nói bất hủ của vĩ nhân làm rung động triệu người

Những câu nói bất hủ của vĩ nhân làm rung động triệu người

Sinh thời, các vĩ nhân nổi tiếng lịch sử có những phát ngôn, câu nói bất hủ, làm lay động trái tim của hàng triệu người.

Đăng ngày: 07/06/2026
Những cách gọi mưa thành công của con người từ xưa đến nay

Những cách gọi mưa thành công của con người từ xưa đến nay

Với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật, loài người đã tạo được những cơn mưa, không còn phải dựa vào niềm tin như ngày xưa nữa

Đăng ngày: 07/06/2026
Nguồn gốc và ý nghĩa của ngày Quốc tế thiếu nhi 1/6

Nguồn gốc và ý nghĩa của ngày Quốc tế thiếu nhi 1/6

Quốc tế thiếu nhi 1/6 được biết đến là ngày Tết dành cho trẻ em. Đây là dịp để trẻ được vui chơi, nhận những món quà ý nghĩa từ người thân.

Đăng ngày: 06/06/2026
"Cấm địa" ở Trung Quốc: 700 năm không ai dám vào, nhà khảo cổ mạo hiểm dấn thân phát hiện cảnh gây sốc

"Cấm địa" ở Trung Quốc: 700 năm không ai dám vào, nhà khảo cổ mạo hiểm dấn thân phát hiện cảnh gây sốc

Bên trong vùng núi tăm tối này đang ẩn chứa bí mật gì?

Đăng ngày: 06/06/2026
Cứng đơ như gỗ, chế biến nửa năm mới được, song nguyên liệu có giá hơn 1 triệu đồng/kg này vẫn đắt khách

Cứng đơ như gỗ, chế biến nửa năm mới được, song nguyên liệu có giá hơn 1 triệu đồng/kg này vẫn đắt khách

Nếu lần đầu biết đến nguyên liệu này, bạn sẽ thấy nó chắc khác gì khúc gỗ, cứng đơ và không hề có hương vị. Song, đây lại là một phần không thể thiếu trong các món ăn của một quốc gia nổi tiếng sống thọ.

Đăng ngày: 06/06/2026
Khoa Học News