Tàu đệm từ: Phương tiện chuyên chở được nâng lên, dẫn lái và đẩy tới bởi tương tác điện từ

Tàu đệm từ hay xe điện đồng cực từ tính^[1] (tiếng Anh: Magnetic levitation transport, rút ngắn thành maglev) là một phương tiện chuyên chở được nâng lên, dẫn lái và đẩy tới bởi lực Lorentz. Phương pháp này có thể nhanh và tiện nghi hơn các loại phương tiện công cộng sử dụng bánh xe, do giảm ma sát và loại bỏ các cấu trúc cơ khí. Tàu đệm từ có thể đạt đến tốc độ ngang với máy bay sử dụng động cơ cánh quạt hay phản lực; tức là tới khoảng 500 đến 580 km/h. Tàu đệm từ đã được sử dụng trong thương mại từ 1984. Tuy nhiên, các giới hạn về khoa học và kinh tế đã cản trở sự phát triển của kỹ thuật mới này.

Transrapid tại trạm thử nghiệm Emsland ở Đức

Video Tàu đệm từ Thượng Hải

Kỹ thuật nâng bằng lực từ không có gì trùng lặp với kỹ thuật tàu sử dụng bánh xe và do vậy không tương thích với đường ray xe lửa truyền thống. Do không sử dụng chung các cơ sở hạ tầng đang hiện có, tàu đệm từ phải được thiết kế với một hệ thống giao thông hoàn toàn mới. Thuật ngữ "tàu đệm từ" không chỉ đơn thuần chỉ đến phương tiện chuyên chở mà còn bao gồm cả sự tương tác giữa tàu và đường ray; mỗi cái được thiết kế đặc biệt tương thích lẫn nhau để tạo ra lực nâng và điều khiển chính xác việc nâng lên và đẩy tới bằng lực điện từ.

Bởi vì không có sự tiếp xúc trực tiếp giữa đường ray và tàu, nên chỉ có lực ma sát giữa con tàu và không khí. Do đó, tàu đệm từ có khả năng di chuyển với vận tốc rất cao, tiêu tốn ít năng lượng và có thể gây ra ít tiếng ồn.^[2] Các hệ thống đã được đề nghị có thể hoạt động với vận tốc lên đến 650 km/h, nhanh hơn nhiều lần so với tàu hỏa truyền thống. Tốc độ rất cao của tàu đệm từ làm chúng có thể cạnh tranh với các đường bay dưới 1.000 kilômét.

Đưa vào thương mại

Hồi tháng 1-2004, ứng dụng thương mại đầu tiên trên thế giới của tàu đệm từ cao tốc được đưa vào thương mại hóa, là tuyến thử nghiệm ở Thượng Hải (IOS, initial operating segment) vận chuyển hành khách trên quãng đường dài 30 km từ thành phố đến sân bay chỉ trong 7 phút 20 giây (tốc độ cao nhất là 431 km/h, tốc độ trung bình 250 km/h). Các dự án tàu đệm từ khác trên thế giới đang được nghiên cứu về tính khả thi. Chi phí hệ thống này khoảng 1,3 tỉ USD. Chính vì thế tàu đệm từ vẫn không phổ biến nhiều trên thế giới.

Kỷ lục về tốc độ

Đầu tháng 6 năm 2013, Công ty Đường sắt Trung phần Nhật Bản (JR Tokai) vừa thử nghiệm thành công tàu điện siêu tốc chạy trên đệm từ trường đạt tới vận tốc 500 km/h.^[3] Một cuộc thử nghiệm hồi năm 2003 cho thấy tàu điện đệm từ trường của JR Tokai có thể đạt tới vận tốc 581 km/giờ.^[4]

JR Tokai cho biết phiên bản thương mại của loại tàu L0 Series sẽ bao gồm 16 toa, có thể chở được khoảng 1.000 hành khách. L0 Series là tàu điện nhanh nhất thế giới. Nhật là quốc gia hàng đầu thế giới về lĩnh vực tàu điện cao tốc. Những chiếc tàu "viên đạn" đầu tiên của Nhật đã xuất hiện từ năm 1964.