Tác giả:

Nếu có một nơi mà bạn từng cho rằng tiến trình chuyển dịch sang năng lượng sạch bằng điện lực sẽ diễn ra chậm chạp nhất, thì đó chính là các cảng biển trên thế giới.

Tại những hải cảng như Singapore hay Port Said, sự tăng trưởng của thương mại hàng hóa trong suốt thế kỷ 20 gắn liền với hoạt động vận chuyển và lưu trữ nhiên liệu hóa thạch, nguồn năng lượng vận hành các con tàu vượt đại dương. Ngành vận tải biển, vốn chịu trách nhiệm cho khoảng 3% lượng khí thải toàn cầu, thường xếp cao trong danh sách các ngành công nghiệp được coi là "khó giảm thải" như hàng không, thép, hóa chất và xi măng. Đây là những ngành gắn chặt với nền kinh tế carbon đến mức họ sẽ phản kháng quá trình chuyển sang các giải pháp thay thế sạch cho tới phút cuối cùng.

Ngay lúc này, triển vọng chuyển dịch năng lượng tại đây dường như khá mờ mịt. Thương mại hàng hải quốc tế đang trải qua cuộc khủng hoảng nghiêm trọng nhất trong một thế hệ: Eo biển Hormuz bị phong tỏa do đụng độ giữa Mỹ, Israel và Iran, trong khi xung đột đang lan rộng với nguy cơ lực lượng Houthi tại Yemen tái lập đợt phong tỏa Biển Đỏ.

Tuy nhiên, khi khói bụi qua đi, người ta sẽ thấy ngạc nhiên trước tốc độ điện hóa diễn ra êm đềm nhưng nhanh chóng ở nhiều mảng thuộc lĩnh vực này. Hầu hết các cần cẩu giàn khổng lồ, những cấu trúc kim loại đồ sộ dùng để bốc dỡ container từ boong tàu lên bờ và di chuyển trong cảng, hiện đã vận hành bằng nguồn điện lưới thay vì phụ thuộc vào động cơ đốt trong. Các cẩu giàn bánh (RTG) nhỏ hơn, cơ động hơn, vốn truyền thống chạy bằng dầu diesel và chiếm tỉ trọng lớn trong lượng khí thải cũng như bụi mịn từ các cảng, cũng đang chuyển dịch theo hướng tương tự: Vào năm 2024, khoảng 28% doanh số thiết bị này là dòng chạy bằng pin, và 17% là dòng động cơ lai. Tại Konecranes Oyj, một trong những nhà cung cấp thiết bị cảng lớn nhất, khoảng 62% doanh số năm ngoái đến từ các dòng máy chạy bằng pin hoặc hybrid.

Sự chuyển dịch này tận dụng được nhiều yếu tố đặc thù của các khu bến cảng. Nhu cầu năng lượng của hệ thống máy móc di chuyển hàng hóa trong cảng và đến các ga đường sắt lân cận như cần cẩu giàn, xe nâng, xe kéo sân cảng, xe tải là vô cùng lớn. Các thiết bị này thường hoạt động liên tục, đồng nghĩa với việc không thể cắm dây cáp trực tiếp khi đang vận hành. Dù vậy, quãng đường di chuyển của chúng lại tương đối ngắn và lộ trình hoạt động khá dễ dự đoán, giúp việc kết hợp vận hành với nhu cầu sạc pin hằng ngày trở nên thuận tiện.

Điều đó có nghĩa là các hải cảng sở hữu điều kiện cực kỳ thuận lợi cho đợt chuyển đổi công nghệ này khi công nghệ pin ngày càng hoàn thiện. Với tư cách là các đơn vị kinh doanh, các bến cảng cũng có vị thế tài chính tốt để nâng cấp thiết bị. Khác với vận tải đường bộ hay vận tải container đường biển, ngành khai thác cảng thường đạt lợi nhuận cao và ổn định. Điều này đảm bảo dòng tiền dồi dào để đầu tư vào điện hóa, đặc biệt khi quá trình này hứa hẹn mang lại biên lợi nhuận tốt hơn trong dài hạn. Bên cạnh đó, các cảng biển thường mang tính chất bán độc quyền, hoạt động dựa trên nhượng quyền từ các thành phố sở hữu chúng. Do đó, họ rất tích cực giảm thiểu ô nhiễm để tránh gây ảnh hưởng tới cư dân và cử tri địa phương.

Hiệu quả của xu hướng này có thể ghi nhận tại nhiều khu vực trên thế giới. Tại Ban quản lý cảng Jawaharlal Nehru, đơn vị vận hành cảng container lớn thứ hai của Ấn Độ gần Mumbai, 90% đội xe tải sẽ được điện hóa vào cuối năm nay. Một phần ngũ thiết bị xếp dỡ hàng hóa tại cảng Long Beach, gần Los Angeles, hiện đã chạy bằng điện. Tuas, khu cảng đang được xây dựng tại Singapore với mục tiêu trở thành cảng container lớn nhất thế giới khi hoàn thành vào năm 2040, đang được thiết kế gần như hoàn toàn dựa trên nguồn điện lưới và năng lượng pin.

Các con tàu cũng đang bắt đầu cắm điện trực tiếp từ bến. Trước đây, tàu thuyền thường tiêu thụ năng lượng bằng máy phát điện trên tàu khi neo đậu, nhưng hoạt động này gây ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng. Hiện nay, phần lớn các cảng container và cảng tàu khách du lịch tại Trung Quốc và châu Âu đều cung cấp nguồn điện từ bờ thông qua hệ thống cáp truyền tải khổng lồ.

Ngay cả các phương tiện thủy cũng bắt đầu chuyển đổi. Tàu kéo là một trường hợp đặc biệt trong ngành hàng hải, bởi đặc tính quan trọng nhất của chúng không phải là duy trì công suất liên tục, mà là mô me xoắn, khả năng làm cho các con tàu lớn di chuyển và chuyển hướng. Mô-men xoắn cao và tức thì là lý do giúp xe điện tăng tốc nhanh hơn xe truyền thống, và đây là ưu thế vượt trội của động cơ điện so với động cơ đốt trong. Một chiếc tàu kéo chạy bằng điện hoạt động tại Auckland từ năm 2022 có chi phí vận hành chỉ bằng một nửa so với phiên bản chạy bằng dầu diesel. Singapore cũng đã bắt đầu đưa những mẫu tàu kéo điện đầu tiên vào sử dụng từ đầu năm nay.

Vấn đề hóc búa nhất vẫn là loại bỏ hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch khỏi động cơ của các tàu vận tải đường dài, mặc dù hiện đã xuất hiện những tàu container nhỏ chạy bằng pin đi vào vận hành. Tuy nhiên, việc điện hóa các hoạt động trên bờ là một "mục tiêu trong tầm tay.". Chỉ 25 hải cảng đã đảm nhận khoảng một nửa tổng lượng thương mại container toàn cầu, và toàn hành tinh chỉ có khoảng 1.000 cảng biển như vậy.

Những bước tiến mà các cảng biển đang thực hiện chính là bài thử nghiệm thực tế cho thấy máy móc chạy bằng pin có thể thay đổi ngành vận tải đường bộ và logistics toàn cầu, lĩnh vực vốn đang chiếm khoảng 8% lượng khí thải thế giới. Ngay trước mắt chúng ta, một hệ sinh thái công nghiệp toàn cầu đang nhanh chóng chuyển mình sang sử dụng nguồn năng lượng sạch.