Nam Uc Vietnamese News Weekly

Xe chạy bằng nước:
Một ước mơ Thành Hiện Thực?

● Hùng Nguyễn

Trong ít tháng gần đây, khi giá nhiên liệu nói chung tăng vọt một cách đáng ngại, thì trên một số cơ quan truyền thông, tiếng Việt cũng như các ngôn ngữ khác, xuất hiện một tin có tính "giật gân". Vâng, đó là tin người ta đã thử nghiệm thành công và đặc biệt là một hãng Nhật vừa "trình làng" vừa tìm cách đưa vào thị trường loại xe hơi chạy bằng nước! Mà "nước" ở đây là nước gì cũng được (nước lọc - distilled water, nước dùng trong nhà - tap water, nước biển...).
Tin này chắc hẳn làm nhiều người hứng khởi đến độ... bừng tỉnh, vì như vậy là mơ ước của nhân loại phải chăng nay đang trở thành hiện thực?! Trong bài này, xin mời quý bạn tìm hiểu xem liệu đây có phải là "hiện thực" không, nếu là "hiện thực" thì... rồi sao?!

Bối Cảnh
- Ngay từ năm 1805, nhà phát minh Thụy Sĩ Isaac de Rivaz đã chế ra một chiếc xe thân gỗ, chạy bằng động cơ nổ (Internal Combustion Engine - ICE), dùng nhiên liệu là hydrogen sản xuất từ nước (xin ghi nhận rằng mãi đến năm 1870 người ta mới sáng chế ra động cơ nổ dùng xăng, và mãi đến năm 1902 hãng Mercedes Benz mới tung chiếc xe chạy xăng đầu tiên ra thị trường!). http://www.isaacderivaz.org/
- Năm 1860, nhà phát minh người Bỉ Jean Joseph Etienne Lenoir cải tiến động cơ nổ, và chế tạo và cho chạy thử một chiếc xe dùng động cơ nổ biến nước thành hydrogen bằng cách điện phân. http://www.etiennelenoir.org/
- Ngày 8-09-1935, tờ Dallas Morning News đã đưa tin Charles Henry Garrett tại Dallas, Texas đã có bằng phát minh và đã biểu diễn chiếc xe dùng nước làm nhiên liệu trong "vài phút." Chiếc xe này dùng phương pháp điện phân nước để có hydrogen chạy máy xe thay xăng, nhưng sau đó thì không ai nghe nói gì về phát minh này nữa. Henry Garrett nguyên là con trai một tu sĩ người Irish (Ái Nhĩ Lan) đến định cư tại Canada, sau di chuyển xuống Dallas, Texas. Henry sinh trưởng bằng nghề thợ điện và là một nhà phát minh. Ông là người đầu tiên dùng carburator để sản xuất hydrogen và oxigen tùy theo nhu cầu từ nước. www.wikipedia.com & http://www.henrydadgarrett.org/
- Năm 1998, Stan Meyer tuyên bố ông đã chạy chiếc xe Volkswagon Bug 1.6 lít của ông bằng nước. Ông thay thế hệ thống bu-gi (spark plugs) bằng hệ thống injector bơm hơi nước vào trong buồng đốt, mà theo ông thì đã tạo ra hiện tượng "cộng hưởng điện". Tế bào năng lượng (fuel cell) trong xe có tác dụng tách hơi nước thành hydrogen và oxygen, và cùng được đốt trong máy để trở thành nước và năng lượng chạy xe. Chiếc xe có khả năng chạy 100 dặm / 1 gallon. Lời tuyên bố của ông chưa được kiểm chứng độc lập. Năm 1996, ông bị kết tội gian lận trong một phiên tòa tại Ohio, và chết năm 1998 vì bệnh trụy tim. Cũng có các lời đồn đoán rằng ông bị đầu độc mà chết. Còn chiếc xe Volkswagon của ông ngay sau đó cũng bị đánh cắp và biến mất.
http://waterpoweredcar.com/stanmeyer.html
- Ngày 8 đến 11-01-2008, trong cuộc triển lãm Điện Tử Tiêu Thụ-CES-Consumer Electronics Show 2008, diễn ra tại Las Vegas Convention Center, một công ty Mỹ đã cho "trình làng" một loại "máy phát điện" chạy bằng nước dùng để cung cấp điện năng cho các loại dụng cụ điện tử, như màn ảnh, laptops, v.v...
- Ngày 13-6-2008 vừa qua, thông tấn xã Reuter đưa tin hãng nghiên cứu Nhật Genepax tại thành phố Osaka đã cho chạy "trình làng" một chiếc xe được gọi là "xe chạy bằng nước - H2O car", với nhiên liệu duy nhất đổ vào là nước. Xe có thể chạy với tốc độ 50 dặm/giờ, và chỉ tốn khoảng 1 lít nước cho 50 dặm! Hãng này tuyên bố muốn tìm cách hợp tác với một hãng xe hơi Nhật để sản xuất hàng loạt loại xe này.
- Ngày 18-6-2008, ông Theodosios Korakianitis , Giáo sư thực thụ đại học Queen Mary tại London đã phản bác, cho rằng "nước tự nó không đủ để làm xe quý vị chạy được."
- Ngày 27-6-2008, hãng Genepax tiết lộ nguyên tắc chính của chiếc xe "chạy bằng nước" của họ: phần cốt lõi của xe là một máy phát điện dùng để chạy một động cơ điện khởi động xe. Như vậy, chiếc máy phát điện của Genepax trên thực chất chỉ là một loại tế bào nhiên liệu - fuel cells, nhưng thay vì nhiên liệu là methanol (CH4) thì lại là nước.

Hai Loại Động Cơ
Qua bối cảnh trên, ta thấy cho đến nay, với cái tên bằng tiếng Việt là "xe hơi", mà đến giờ đơn giản là "xe", người ta dễ có cảm tưởng là phải có một động cơ dùng buồng nổ; ta thấy trên thực tế là có hai loại động cơ: động cơ nổ dùng buồng nổ, gọi tắt là internal combustion engine - ICE, và động cơ điện - electrical motor.
Để một động cơ nổ hoạt động, người ta cần đến ít nhất là hai chu kỳ (cycles - còn gọi là "thì"): ép và giãn nở, mà trên nguyên tắc thì động cơ nổ là một bộ phận chuyển hóa năng lượng, từ nhiệt năng sang cơ năng, thông qua các "thì" của máy. Theo đúng nguyên tắc vật lý, thì hiệu xuất của một động cơ nổ là không quá 35% cho máy xe. Đó là trên lý thuyết, trên thực tế máy xe chỉ đạt được hiệu xuất không quá 25%, tức là trên 75% lượng nhiên liệu đốt đi bị thất thoát dưới dạng nhiệt (ống bô, bình nước giải nhiệt, v.v...).
Trong khi đó, hiệu xuất của các loại motor điện hiện nay có thể lên đến trên 90%! Nhưng vấn đề là cho đến nay, người ta vẫn chưa chế tạo ra được các loại bình điện - battery - có khả năng trữ điện để chạy một chiếc xe tương đương với một xe chạy bằng xăng hay ethanol trong vài trăm dặm trước khi phải bỏ ra nhiều giờ để charge lại bình!
Do đó, các cuộc nghiên cứu về các loại tế bào nhiên liệu - fuel cells - (1) được cổ võ để có thể dùng động cơ điện thay thế máy nổ cho các loại xe trong tương lai. Tế bào nhiên liệu trên thực chất cũng chỉ là một máy phát điện dùng phản ứng hóa học thay vì được khởi động bằng ICE, hay nói nôm na, là một loại "pin" có tiếp nhiên liệu để chạy!
Nguyên tắc của tế bào nhiên liệu là bên âm cực, khí hydrogen được bơm vào và được thẩm thấu vào một màng trao đổi điện tích - membrane, mà bên kia màng là khí oxigen được đưa vào bên dương cực. Trên màng có trải một lớp kích thích - catalyst để phản ứng trao đổi điện tích được xảy ra trên một diện tích rộng tối đa theo kích thước cho phép. Nếu dùng một loại nhiên liệu khác, thí dụ methanol - CH4 chẳng hạn, người ta cần có một bộ phận khác tách methanol thành hydrogen và CO2. Vậy vấn đề ở đây là làm sao chế tạo ra khí hydrogen để chạy tế bào.
Khi nói đến tế bào nhiên liệu, tưởng ta không nên quên một nguyên tắc năng lượng khác, ít hứa hẹn hơn nhưng lại có khả năng cung ứng hầu như một mức năng lượng vô giới hạn, đó là phản ứng "bức xạ lạnh - cold fusion".
Hãy tưởng tượng một lò xo thật cứng, khi bạn ép thật chặt, đến một mức nào đó, gọi là "threshold", thì lò xo sẽ bật tung với một sức mạnh hơn nhiều lần so với sức bạn dùng để ép vào. Trong nhân nguyên tử, có các hạt tử tự mang năng lượng để tách chúng xa nhau theo các quỹ đạo nhất định. Nếu bạn ép được nhân này đến một mức nào đó, thì nhân sẽ bị "bức xạ", phát sinh một mức năng lượng hàng triệu lần lớn hơn so với mức cần dùng để "ép" các hạt tử lại với nhau. Khi dùng các tia nóng để "ép", người ta gọi đó là "bức xạ - fusion", và khi dùng một cách thức khác trong nhiệt độ thấp hơn, người ta gọi đó là "bức xạ lạnh - cold fusion", mà đây là một kết hợp nghiên cứu của hai ngành hóa và cấu trúc kim loại.
Theo tin cập nhật ngày 27-5-2008, thì một khoa học gia Nhật "Arata đã công bố thí nghiệm mới dùng các kỹ thuật của 'oxide kim loại + vật liệu nano hỗn hợp' và 'buồng hâm khí cao áp'. Hai ông Arata và Zhang đã thử nghiệm chứng minh việc phát sinh nhiệt từ bức xạ lạnh trước mặt các đồng nghiệp và thông tấn, dùng một dụng cụ không cần đến điện năng tiếp vào từ bất cứ dạng nào." http://coldfusionenergyscience.com/
Ưu điểm của phản ứng bức xạ (dùng để chế tạo bom khinh khí, còn gọi là "bom H") là các loại phóng xạ do phản ứng sinh ra sẽ chấm dứt trong khoảng thời gian rất ngắn sau khi phản ứng xảy ra mà không tạo ra phản ứng dây chuyền. Ngoài ra, các hạt phóng xạ có thời gian phân hủy chỉ vài mươi năm so với hàng ngàn năm của phản ứng hạch tâm nguyên tử, không bay xa, và do đó hoàn toàn có thể dùng để phát điện thay thế các loại nhiên liệu từ dầu hỏa hiện nay. Tuy nhiên, điều kiện để "ép" các hạt tử trong nhân quá ngặt nghèo (trong điều kiện về nhiệt độ và áp xuất giống như tại trung tâm điểm của mặt trời), đến độ cho đến nay, người ta vẫn còn đang thí nghiệm. Và cũng vì thế người ta mới ra công nghiên cứu về cold fusion.

Hai Nguyên Tắc "Dùng Nước" Chạy Xe.
Đến đây, ta có thể thấy rằng cho đến thời điểm này, con người đã và đang tập trung chính vào hai loại động cơ: động cơ nổ ICE và động cơ điện để chạy xe.
- Đã từ lâu đời, các phi công khi lái trên những vùng sông, hồ, đầm lầy nhận ra rằng phi cơ của họ bay có vẻ mạnh hơn và ít tốn xăng hơn!
- Cho đến nay, người ta chưa hoàn thiện được quá trình sản xuất các loại tế bào nhiên liệu (giá thành còn quá cao so với các loại nhiên liệu hóa thạch, công xuất chưa đủ mạnh so với động cơ máy nổ, v.v...).
Do vậy, có 2 khuynh hướng có liên quan đến việc dùng nước làm nhiên liệu, người viết xin được vắn gọn trình bày sau đây.

1. Dùng nước như một thứ "nhiên liệu phụ trợ - additives" cho xăng, áp dụng vào động cơ nổ.
Gần đây, ta thấy xuất hiện một loạt các trang mạng quảng cáo các "package" hướng dẫn có kèm theo sơ đồ với các cơ phận có thể mua được ở hầu như bất kỳ tiệm "harware" nào để biến chiếc xe chạy xăng bạn đang có thành một chiếc xe dùng nước làm "kích thích tố". Tất cả các trang này đều nói rằng qua cách thức này, bạn có thể tăng hiệu xuất xe của bạn thêm từ 30 đến 40% mà chỉ tốn khoảng vài trăm đô! Cũng như khí thải chính là hơi nước, giải quyết được vấn nạn "hâm nóng toàn cầu"!
Nguyên tắc của hệ thống này là biến nước thành một thứ hỗn hợp phân tử hydrogen và oxigen qua điện phân, theo nhu cầu của máy xe của bạn, gọi là "on deman". Chất hơi hỗn hợp này được gọi là HHO - oxyhydrogen - hay khí "Brown". (2)
HHO là thứ khí có khả năng phát nổ ở nhiệt độ của buồng nổ trong xe (Cỡ 570 độ C hay 1065 độ F) tạo ra hơi nước là chính. Tưởng nên biết, HHO không phải là hơi nước, mà là "hơi" của hai chất hydrogen và oxigen, vì nước là phân tử trong đó có hai nguyên tử hydrogen nối chặt với một nguyên tử oxigen H-O-H, trong khi đây là một hỗn hợp gồm hai phân tử H-H và một phân tử O.
Đối với nguyên tắc này, một số trang mạng tỉ dụ trang http://auto.howstuffworks.com/water-fuel.htm chẳng hạn, cho rằng hydrogen khi nổ trong buồng nổ có thể làm ròn kim loại máy và do đó tạo ra những phản ứng ngược khó biết trước. Đó là chưa kể các loại xe tiêu chuẩn hiện nay, người ta đã thiết kế theo một khuôn khổ mà trong đó chúng ta không còn chỗ thậm chí để thò cánh tay vào sửa, thì việc lắp ráp thêm các loại bộ phận điện phân nước thành H và O, cũng như bình nước, là một vấn đề cần nghiên cứu. Ngoài ra, phản ứng nổ này phát sinh ra nhiều hơi nước, mà hầu hết các xe gia dụng hiện nay không được thiết kế để chịu đựng được điều kiện này. Do đó, rất có thể "lợi bất cập hại"!

2. Tế Bào Nhiên Liệu Dùng Nước Kiểu Genepax.
Theo bản tin lên mạng ngày 13-6-2008 (http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20080613/153276/), hãng Genepax đã hé lộ rằng bí mật trong tế bào nhiên liệu của họ là màng giao tiếp - membrane electrode assembly - MEA. Chính nhờ thành phần đặc biệt của màng này mà tế bào nhiên liệu của Genepax có thể dùng nước thay vì dùng methanol như các tế bào khác, và họ gọi đó là "Hệ Thống Năng Lượng Nước - Water Energy System - WES", với chất thải là hơi nước và hoàn toàn không có CO2.
Theo lời Hirasawa Kiyoshi, giám đốc Genepax, thì, "Quá trình này giống như cách tách hydrogen từ nước dùng hydride kim loại và nước. Nhưng so với cách thức hiện nay, thì quá trình mới này có thể cung cấp hydrogen từ nước trong thời gian dài hơn," với cùng số lượng quý kim (bạch kim - platanium) theo cách thức hiện hành.
Trong lần "trình làng" này, Genepax đã dùng một tế bào nhiên liệu khô có công suất 120W, 25-30 Volts, với một máy bơm nước để khởi động tế bào. Bơm được tắt đi sau khi tế bào đã phát điện. Trong khi đó hãng đã sản xuất ra các loại tế bào có công suất 300W dùng để chạy chiếc xe chở hành lý Reva do hãng Takeoka Mini Car Products Co Ltd. sản xuất. Được biết, thoạt đầu hãng dự tính chế tạo loại tế bào 500W, nhưng kế hoạch không thành đúng kỳ hạn vì việc chế tạo màng tế bào gặp trở ngại.
Vấn đề chính hiện nay là giá thành. Theo lời hãng, thì giá hiện nay cho tế bào loại 120W là 18,522 đô, nhưng nếu hãng thành công trong việc sản xuất hàng loạt, thì giá thành có thể hạ xuống chỉ còn khoảng 4,630 đô, là mức mà hãng tin rằng loại tế bào này có thể cạnh tranh được với các loại tế bào quang năng dùng cho gia dụng hiện nay.
Như ta đã thấy, vấn đề của máy phát điện Genepax là công suất còn quá thấp so với các loại máy nổ dùng trong xe hiện nay. Vậy, có lẽ người ta còn phải chờ đợi trong khá nhiều năm trước khi loại tế bào nhiên liệu này có thể cải tiến đủ để tạo ra công xuất thích hợp. Tuy nhiên, đây có thể coi là một hãnh diện cho người Nhật, vì từ trước đến nay, các phát minh có tính đột phá như thế này hầu hết đều đến từ các nước Tây Phương.

Các Vấn Nạn Xung Quanh Việc Dùng Nước Làm Nhiên Liệu
Qua các phân tích trên, ta thấy xe chạy bằng nước là một khả năng có thật. Hơn thế, loại xe này, dù là động cơ nổ hay động cơ điện, có thể giải quyết hai vấn nạn của nhân loại trong tương lai gần: ô nhiễm toàn cầu và hâm nóng toàn cầu, cũng như cạn kiệt nguồn "vàng đen"!
Tuy nhiên, hãy tưởng tượng ngay sáng ngày mai, một hãng sản xuất xe nào đó có thể đột ngột tung ra một loại xe chạy bằng nước với sức mạnh và giá thành tương đương với một xe chạy bằng xăng hay ethanol, trong khi số phần trăm lượng khí thải bằng xe cá nhân tại Mỹ chẳng hạn, lên đến khoảng 55% tổng số khí thải toàn quốc! Thì hệ quả có thể thấy trước mắt là:
- Các đại công ty xăng dầu, xe dầu, có thể lập tức khai "phá sản"! Hàng chục, thậm chí hàng trăm, triệu nhân công từ các hãng liên hệ tại khắp nơi trên thế giới có thể mất "job"!
- Các thế lực đế quốc, thực dân trước dùng học thuyết Mác-Lê làm áo khoát bành trướng, nay dùng năng lượng làm võ khí, không đánh mà sập!
- Ngay cả nước Mỹ này, mà sức mạnh chính là dầu hỏa không chắc đã còn toàn vẹn.
Thì bạn có thể hình dung ra rằng giả như có thể hoàn thiện được xe chạy bằng nước ngay lập tức, thì tại sao người ta vẫn cần đến (mà tình hình thực tế cũng đòi hỏi) nhiều thập niên để thay thế xe dầu bằng xe nước.
Thực tế hơn, người Nhật đã có thể hãnh diện rằng sau hàng thế kỷ chỉ biết chuyên "cải tiến", nay đã có khả năng phát minh ra cái này cái nọ, vậy Việt Nam dưới chế độ Việt Gian, với "rừng vàng biển bạc" đã phát minh được cái gì - ngoài các phương pháp bịp bợm, giết người, thủ tiêu, khủng bố, nhượng đất, hiến biển, bán linh hồn dân tộc qua các tên thái thú máu Việt, v.v..., thuộc loại "tiên phong" trên thế giới?!
HN - 28-7-2008.
Ghi Chú:
1. Sự Phát Minh Tế Bào Nhiên Liệu: Ngài - Sir - William Robert Grove (1811-1896), một luật sư kiêm thẩm phán, kiêm khoa học gia đã phát minh ra tế bào nhiên liệu đầu tiên năm 1839. Ông biết rằng nước có thể được tách ra thành hydrogen và oxigen qua điện phân. Ông bèn lập tiền đề cho rằng bằng một quá trình đảo ngược người ta có thể kết hợp hai thứ khí này để lấy lại điện và nước. Ông đã chế tạo ra tế bào nhiên liệu đầu tiên và gọi nó là "bình ắc quy dùng gas - gas voltaic battery." Sau khi làm thí nghiệm thành công, ông đã chứng minh được tiền đề ông đưa ra là đúng. Năm mươi năm sau, hai nhà khoa học Ludwig Mond và Charles Langer gọi đó là "tế bào nhiên liệu - fuel cell" trong khi tìm cách chế tạo một mẫu tế bào nhằm cung cấp điện năng trên thực tế. ng: howstuffswork.com
2. Khí Brown: Tên của một giáo sư người Úc, Yull Brown, cũng là người phát minh ra một loại mỏ hàn dùng HHO. GS Brown nhận được bằng sáng chế của Mỹ và đã thực hiện một loạt các thử nghiệm hàn của ông trong năm 1977-1978. Theo tin tờ Sunday Telegraph số ra ngày 16-1-1977, nhà phát minh Úc tại Sydney này đã từ chối lời đề nghị của một đại công ty dầu hỏa Mỹ muốn mua bản quyền của ông, là phát minh biến nước dùng trong nhà - tap water thành một thứ nhiên liệu chạy máy. Ông là người đầu tiên phát minh ra phương pháp điện phân nước có hiệu suất cao và dùng hỗn hợp phát sinh là hydrogen, đồng vị deuterium và oxigen làm mỏ hàn. Ông cho rằng thứ khí phát sinh có khả năng làm giảm phóng xạ đối với một số chất nhất định (http://www.padrak.com/ine/NEN_6_2_2.html). GS Brown qua đời thứ Sáu, ngày 22-5-1998 tại Auburn, Úc.

----------------------------------------------------------------------------

Những Bài Trước:
———————————————————————————

Home Page | Trang Đầu