Tương lai nào cho tàu siêu tốc?

Bản quyền hình ảnh EPA
Image caption Trung Quốc nay có mạng lưới tàu cao tốc lớn gấp đôi tổng chiều dài các tuyến cao tốc của châu Âu và Nhật gộp lại

Vào lúc Anh hoàn tất cung đoạn đầu tiên đường xe lửa cao tốc, hồi 2007, thì Trung Quốc hầu như chưa có gì.

Gần một thập niên sau đó, Anh vẫn có đúng 68 dặm (109km) đường ray cao tốc đó, nhưng Trung Quốc đã xây dựng được cho mình một mạng lưới cao tốc dài nhất thế giới.

Với hơn 12 ngàn km tổng chiều dài, mạng lưới của Trung Quốc hơn gấp đôi tổng chiều dài các tuyến đường sắt của Âu châu và Nhật gộp lại.

Nếu như quý vị muốn cảm giác được rõ ràng là trong tương lai, việc đi lại bằng đường sắt sẽ ra sao thì Trung Quốc có lẽ chính là nơi nên đến.

Khi tàu dừng, không di chuyển thì công nghệ hỏa xa dường như không có mấy thay đổi sau nhiều thập niên.

Anh có thể đã nhận được tàu siêu tốc do hãng Hitachi sản xuất, có khả năng chạy được tới 140 dặm/giờ (225km/h), nhưng điều này khó có thể gọi là một bước đại nhảy vọt được.

Tàu liên thành, InterCity 125 vốn rất được ưa chuộng, đã có thể di chuyển được 125 dặm/giờ từ hồi thập niên 1970. Tàu TGV của Pháp và AVE của Tây Ban Nha thì đi được trên 190 dặm/giờ.

Vậy khi nào chúng ta sẽ được chứng kiến các con tàu siêu tốc thực sự lao vùn vụt qua các làng mạc, có khả năng đạt vận tốc tới hàng trăm dặm mỗi giờ?

Rất nhiều hy vọng đang được đặt vào công nghệ "giao thông di chuyển bằng đường ống chân không" (ETT - evacuated tube transport) ở bên trong Trung Quốc và ở các nơi khác.

Bản quyền hình ảnh BBC World Service

Ma sát là kẻ thù của tốc độ, và lực ma sát trong không khí tăng theo cấp số nhân khi ta di chuyển nhanh hơn. Điều đó đồng nghĩa với việc giới hạn tối đa hiện nay cho các con tàu cao tốc là khoảng 250 dặm/giờ.

Như vậy, về mặt lý thuyết nếu để các con tàu chạy trong các ống chân không rồi nâng chúng lên khỏi đường ray nhờ công nghệ đệm từ (maglev - magnetic levitation) sẵn có thì việc bị kéo chậm vận tốc lại do ma sát sẽ giảm xuống gần tới mức bằng 0.

Những con tàu ETT khi đó sẽ có khả năng chạy tới vận tốc trên 1.000 dặm/giờ.

Robert Salter từ hãng The Rand Corporation đã đề xuất một phiên bản tàu điện ngầm kiểu đó từ hồi 1972. Nhưng đến nay, mới chỉ có phiên bản tàu nổi được đưa ra dựa trên khái niệm Hyperloop do Tesla Motors và người sáng lập ra SpaceX là Elon Musk đề xuất, và phiên bản này sẽ được thử nghiệm tại California vào năm tới.

Trung Quốc đã thử nghiệm công nghệ này, tuy mới chỉ ở quy mô nhỏ.

Tiến sỹ Deng Zigang từ Phòng thí nghiệm Siêu dẫn Ứng dụng của Đại học Giao thông Tây nam Trung Quốc đã làm một hệ thống với một đường hầm chân không có bán kính 6m rồi bắt đầu thử nghiệm.

Khí nóng?

Nhưng đó là từ những ngày đầu. Các tường thuật nói rằng con tàu cỡ nhỏ của Tiến sỹ Deng đến nay mới chỉ đạt được vận tốc 15,5 dặm/giờ (25km/h) và người ta nghi ngờ về việc liệu công nghệ này có thể áp dụng trong thực tế được không.

"Việc vận chuyển công cộng cần phải được trải qua nhiều thử nghiệm hơn nữa," Giáo sư Sun Zhang, một chuyên gia về ngành đường sắt từ Đại học Giao thông Thượng Hải nói.

Bản quyền hình ảnh BBC World Service

"Nó cần phải là thứ có thể xây dựng được, phải có thể kiểm soát được về độ rủi ro, và những điều đó đi kèm với những quan ngại về mức chi phí."

"Do vậy, quan điểm cá nhân của tôi," ông nói "là ít nhất trong giai đoạn này thì nó mới chỉ là lý thuyết."

Jeremy Acklam, một chuyên gia giao thông từ Viện Kỹ thuật và Công nghệ đồng ý rằng việc kết hợp công nghệ maglev và công nghệ chân không sẽ "tốn kém hơn nhiều" so với tàu cao tốc truyền thống. "Chúng ta cần tự hỏi mình xem tốc độ nhanh hơn đó có đáng không?" ông nói.

Công nghệ maglev tốn kém hơn bởi các nam châm cho lực đẩy (nam châm cùng chiều) và các cuộn lõi đồng sẽ ngốn rất nhiều điện năng, và cơ sở hạ tầng ở phần đường ray sẽ phức tạp hơn nhiều so với đường ray hỏa xa thông thường."

"Việc tạo được hệ thống chân không ở phạm vi dài là thách thức kỹ thuật rất lớn," ông Acklam nói.

Rồi còn vấn đề về an toàn nữa.

Liệu hành khách sẽ thoát hiểm ra sao trong trường hợp tàu có sự cố, và các lực lượng cứu hộ sẽ tiếp cận bên trong ra sao?

Chưa kể hành khách rõ ràng là không thích phải ngồi trong một đường ống mà không có cửa sổ nào để nhìn ra phong cảnh bên ngoài.

Tin liên quan