Châu Á lập kỳ tích chưa từng có khiến thế giới chấn động: Mỹ chi hơn 3 triệu tỷ đồng vẫn không xong, Anh-Đức cũng lặng lẽ tụt hậu

Trong khi Nhật Bản và Trung Quốc liên tục phá kỷ lục tốc độ và biến công nghệ này thành hiện thực, các dự án ở phương Tây vẫn chật vật, ngay cả với những tuyến đường sắt cao tốc thông thường. Nhưng đằng sau sự chênh lệch này là cả một câu chuyện dài.

Từ “viên đạn” Shinkansen tới tàu đệm từ

Châu Á vốn không xa lạ với đường sắt cao tốc. Nhật Bản đã bắt đầu cho cuộc cách mạng này từ năm 1964, khi ra mắt tàu cao tốc Shinkansen – biểu tượng cho thấy việc di chuyển nhanh, an toàn, hiệu quả hoàn toàn khả thi.

Trung Quốc tiến xa hơn nữa, xây dựng mạng lưới đường sắt cao tốc lớn nhất thế giới. Hiện nay, quốc gia này chiếm khoảng 2/3 tổng chiều dài đường sắt cao tốc toàn cầu, với các đoàn tàu lướt đều ở vận tốc 300–350 km/giờ.

Thành công này đã đặt nền móng cho bước nhảy vọt kế tiếp: Công nghệ đệm từ.

Năm 2004, Trung Quốc gây chấn động khi khai trương tuyến Shanghai Maglev, tuyến tàu đệm từ thương mại đầu tiên trên thế giới, ứng dụng công nghệ Đức. Từ sân bay Phố Đông đến trung tâm Thượng Hải, quãng đường 30km chỉ mất 7,5 phút. Với vận tốc đỉnh 431km/giờ, đây vẫn là tuyến tàu thương mại nhanh nhất hành tinh.

Nhật Bản theo đuổi đệm từ từ thập niên 1970 với dự án SCMaglev. Năm 2015, một đoàn tàu thử nghiệm lập kỷ lục 603 km/giờ. Dự án đường sắt nối Tokyo – Nagoya đang được thi công, dự kiến hoàn thành vào những năm 2030, rút ngắn thời gian di chuyển từ 100 phút xuống chỉ 40 phút.

Hàn Quốc cũng tham gia với tuyến đệm từ đô thị nhỏ tại Incheon, nhưng “cuộc chơi lớn” vẫn nằm trong tay Trung Quốc và Nhật Bản.

Khoa học của những đoàn tàu “lơ lửng”

Cốt lõi của maglev là từ trường. Bằng cách tận dụng lực hút hoặc lực đẩy của nam châm, đoàn tàu được nâng lên và đẩy đi mà không cần chạm ray. Nhờ loại bỏ ma sát lăn, tàu đạt được tốc độ cao và độ êm mượt vượt trội.

Hai công nghệ chính đang được áp dụng. Hệ thống treo điện từ (EMS) – điển hình như tuyến Transrapid Thượng Hải – sử dụng nam châm điện gắn dưới gầm toa để hút đoàn tàu lên sát đường ray thép, chỉ cách khoảng 15 mm. Các cảm biến liên tục điều chỉnh lực từ để giữ tàu ổn định, cho phép nó “lơ lửng” ngay cả khi đứng yên.

Thứ hai là Hệ treo điện động (EDS): Dự án SCMaglev của Nhật Bản sử dụng nam châm siêu dẫn được làm lạnh tới nhiệt độ siêu thấp. Ở vận tốc dưới 150 km/giờ, bánh xe vẫn nâng đỡ đoàn tàu; nhưng khi tăng tốc vượt ngưỡng này, lực đẩy từ nam châm nâng tàu lơ lửng khoảng 10 cm trên đường dẫn. Chính đường dẫn đóng vai trò như một động cơ tuyến tính khổng lồ, đẩy đoàn tàu lao đi như con sóng nâng người lướt ván.

Không bánh sắt tiếp xúc đường ray, hành khách gần như không nghe tiếng ồn hay cảm nhận rung lắc. Tàu tăng tốc mượt mà, ôm cua ổn định, chỉ còn lực cản không khí. Việc bảo trì cũng giảm bớt: Không bánh, không trục, ít linh kiện phải thay thế. Nhưng đổi lại, chi phí hạ tầng khổng lồ: Mỗi tuyến đệm từ đòi hỏi xây dựng hoàn toàn mới, không thể tận dụng đường sắt cũ.

Châu Á bứt phá, phương Tây có phần chậm lại

Tại Mỹ, dự án đường sắt cao tốc California – kết nối Los Angeles và San Francisco – bị trì hoãn nhiều năm. Dự toán ban đầu 33 tỷ USD nay đã đội lên hơn 128 tỷ USD (hơn 3 triệu tỷ đồng). Hiện mới chỉ có một đoạn ngắn ở Thung lũng Trung tâm được xây dựng và cũng phải đến những năm 2030 mới vận hành.

Dự án maglev giữa Washington D.C. và Baltimore, dựa trên công nghệ SCMaglev của Nhật, từng hứa hẹn hành trình 15 phút. Nhưng năm 2025, Chính phủ Mỹ đã dừng hẳn quy trình đánh giá môi trường, khiến dự án rơi vào tình trạng đình trệ vô thời hạn.

Bên kia Đại Tây Dương, tuyến cao tốc HS2 của Anh cũng chung số phận: Chi phí đội từ 33 tỷ bảng lên hơn 100 tỷ bảng, phần nối phía Bắc bị hủy bỏ hoàn toàn. Ngay cả Đức – quê hương công nghệ maglev – cũng không có tuyến maglev cao tốc nào hoạt động, sau khi hủy dự án sân bay Munich năm 2008.

Vì sao có khoảng cách này? Thứ nhất, Trung Quốc coi đường sắt cao tốc là ưu tiên quốc gia, đổ hàng trăm tỷ USD vào xây dựng. Nhật Bản dù chậm hơn, vẫn kiên định đầu tư nghiên cứu và phát triển trong nhiều thập kỷ.

Thứ hai, mật độ dân cư cao của các siêu đô thị châu Á tạo ra nhu cầu di chuyển liên đô thị khổng lồ, giúp các dự án siêu tốc dễ dàng đạt hiệu quả kinh tế. Thứ ba, yếu tố văn hóa và chiến lược công nghiệp: Trung Quốc và Nhật Bản coi đường sắt cao tốc là ngành mũi nhọn để vươn ra toàn cầu, khuyến khích đổi mới và xuất khẩu. Trái lại, Mỹ phụ thuộc nhiều vào hàng không và ô tô, còn châu Âu thường ưu tiên nâng cấp mạng lưới hiện có hơn là xây mới các tuyến maglev.

Giới hạn của công nghệ đệm từ

Dù mang dáng dấp tương lai, maglev không hẳn hoàn hảo. Tuyến Thượng Hải dù lập kỷ lục vẫn không được mở rộng, vì chi phí quá cao – hơn 1 tỷ USD cho chỉ 30km. Hiện tại, phần lớn mạng lưới cao tốc của Trung Quốc vẫn dựa trên tàu bánh sắt, vốn rẻ và linh hoạt hơn.

SCMaglev của Nhật cũng gặp trắc trở: Thi công chậm do lo ngại tác động môi trường, đặc biệt là nguồn nước ngầm dọc tuyến. Ngay cả với quyết tâm của Nhật, đoạn Tokyo – Nagoya sớm nhất cũng phải đến 2034 mới có khả năng hoàn thiện.

Hơn nữa, maglev không thể chạy trên hạ tầng đường sắt hiện hữu, đồng nghĩa mỗi tuyến mới đều cần xây dựng hoàn toàn từ đầu – một trở ngại tài chính khổng lồ. Với nhiều quốc gia, việc nâng cấp tàu bánh sắt tốc độ cao vẫn thực tế hơn.

Dẫu còn nhiều thách thức, châu Á không có dấu hiệu chững lại. Trung Quốc đang thử nghiệm maglev trong ống chân không, đặt mục tiêu vượt 600 km/giờ. Nhật Bản dự định kéo dài tuyến SCMaglev từ Tokyo tới Osaka. Vào thập niên 2030, người dân châu Á có thể thường xuyên di chuyển ở tốc độ ngang máy bay ngay trên mặt đất.

Với phương Tây, thông điệp đã rõ: Công nghệ thôi chưa đủ. Cần có nguồn vốn ổn định, đồng thuận chính trị, quy trình cấp phép gọn gàng và niềm tin công chúng. Nếu thiếu những yếu tố này, dù kỹ thuật có tiên tiến đến đâu, các bản vẽ tàu siêu tốc cũng chỉ nằm yên trên giấy.

Tham khảo IE