Nguyên lý hoạt động của xe chạy bằng nước là: Những chiếc xe này sẽ được trang bị một thiết bị điện phân, nhằm tách các phân tử nước (H2O) thành các khí Hydro (H2) và khí Oxy (O2). Sau khi đã có khí Hydro, có 2 cách để sử dụng chúng làm năng lượng.
Cách 1: Hydro được đốt cháy để sinh năng lượng giúp xe hoạt động. Cách này đơn giản nhất nhưng không khả thi do hiệu suất rất thấp.
Thiết bị điện phân hoạt động bằng điện, và theo nguyên lý bảo toàn năng lượng thì năng lượng điện sử dụng để có thể tách được nước thành H2 và O2 sẽ lớn hơn năng lượng mà H2 có thể cung cấp cho động cơ, chưa kể tới các năng lượng tiêu hao từ ma sát, tỏa nhiệt…
Ngoài ra H2 là khí rất dễ cháy, nổ, nên việc sử dụng động cơ như thế này cũng rất nguy hiểm. Trên thực tế, lượng hydro có thể lấy ra từ 1 lít nước không thể đủ để chạy 1 chiếc xe gắn máy.
Cách 2: Hydro được cho phản ứng với Oxy, theo cách ngược với quá trình điện phân và tạo ra năng lượng điện cùng nước. Điện sẽ được lưu lại ở pin nhiên liệu (Fuel Cell) và sử dụng để chạy mô tơ giúp cho xe hoạt động.
Cách này hiệu quả hơn là cách đốt cháy Hydro kể trên, tuy nhiên cũng không hoàn toàn là sử dụng nước làm nhiên liệu, bởi cần 1 lượng hydro lớn và phải nén trong bình chứa áp suất cao thì mới đủ năng lượng để cho xe hoạt động. Nếu là chiếc xe dùng nước để tạo Hydro, sẽ cần có thêm bộ phận điện phân nước để tạo ra Hydro, và lượng Hydro đó cũng không đáng kể gì để giúp xe hoạt động.
Như vậy, những chiếc xe chạy bằng nước là 1 ý tưởng không thực tế, ít nhất là tới thời điểm này.
Tuy nhiên, những chiếc xe chạy hydro thì đã chính thức lăn bánh trên thế giới, sử dụng các bộ phận chính là bình chứa hydro hóa lỏng, pin nhiên liệu và mô tơ điện giúp xe hoạt động.
Toyota Mirai là chiếc xe đầu tiên trên thế giới chạy bằng nhiên liệu là khí Hydro. Ở bài viết sau, người viết sẽ nói rõ hơn về Toyota Mirai và những điều thú vị từ mẫu xe này.
