Trong khi các nước như Trung Quốc, Nhật Bản đã có mạng lưới đường sắt cao tốc hiện đại, tốc độ cao, thì Mỹ vẫn chủ yếu sử dụng đầu máy diesel chạy bằng nhiên liệu hóa thạch cho các đoàn tàu của mình.
Từ những năm 1800, đường sắt đã trở thành biểu tượng của sự phát triển và công nghiệp hóa ở Hoa Kỳ. Quốc gia này từng là "bá chủ đường sắt" với mạng lưới đường sắt rộng khắp. Tuy nhiên, khi bước vào thế kỷ 21, nhiều quốc gia đã chuyển sang sử dụng đầu máy điện, đặc biệt là các tuyến đường sắt cao tốc.
Trong khi đó, Hoa Kỳ vẫn duy trì việc sử dụng đầu máy diesel. Điều này đặt ra câu hỏi: Đầu máy diesel hay đầu máy điện, cái nào tiên tiến hơn và tại sao Mỹ trì hoãn xây dựng đường sắt cao tốc?
Đầu máy diesel linh hoạt hơn vì chúng có thể hoạt động trên cả đường ray điện khí hóa và không điện khí hóa. Điều này khiến chúng trở nên hữu ích cho các tuyến đường sắt ở khu vực xa xôi hoặc chưa có hệ thống điện lưới.
Đầu máy diesel và điện: So sánh công nghệ
Đầu máy diesel là đầu máy sử dụng động cơ đốt trong để dẫn động các bánh xe. Ở Hoa Kỳ, nó thường dùng để chỉ động cơ diesel. Đáng chú ý, hầu hết các đầu máy diesel về cơ bản đều chạy bằng điện. Động cơ diesel được sử dụng để tạo ra điện, sau đó điện này được cung cấp cho động cơ điện để dẫn động đầu máy về phía trước.
Ưu điểm lớn nhất của đầu máy diesel là khả năng vận hành độc lập, chỉ cần đổ đầy dầu vào bình chưa nhiên liệu là nó có thể bắt đầu chạy, làm cho việc sử dụng trở nên đơn giản hơn và chi phí xây dựng tổng thể thấp hơn.
Chi phí xây dựng và vận hành đường sắt cao tốc bằng đầu máy điện cao hơn đáng kể so với đường sắt thông thường sử dụng đầu máy diesel. Điều này là do hệ thống đường dây điện, ga và cơ sở hạ tầng cần thiết cho đường sắt cao tốc đắt đỏ hơn.
Tuy nhiên, một nhược điểm lớn của đầu máy diesel là tốc độ hạn chế do khả năng nạp nhiên liệu bị hạn chế bởi không gian trên tàu. Điều này làm cho đầu máy diesel khó có thể chạy nhanh như đầu máy điện, vốn có thể đạt tốc độ lên đến 450 km/h như các tàu CR450 của Trung Quốc.
Trong khi đó, đầu máy điện lại không phải lo lắng về nguồn điện nhờ hệ thống cấp điện liên tục, cho phép tàu cao tốc đạt tốc độ cao hơn nhiều so với tàu thông thường. Tuy nhiên, trong trường hợp có bão tuyết nghiêm trọng, mạng liên lạc và hệ thống tiếp điện của đường sắt cao tốc có thể bị đóng băng và không hoạt động bình thường. Ngược lại, đầu máy diesel có thể hoạt động ổn định trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt, miễn là được đổ đầy dầu.
So với các quốc gia như Trung Quốc hay Nhật Bản, mật độ dân số ở Mỹ thấp hơn, dẫn đến nhu cầu đi lại bằng đường sắt cũng thấp hơn. Điều này khiến cho việc đầu tư vào đường sắt cao tốc trở nên kém hấp dẫn hơn đối với các nhà đầu tư và chính phủ.
Tại sao Hoa Kỳ chọn đầu máy diesel?
Hoa Kỳ có lịch sử lâu đời trong việc sử dụng đầu máy diesel. Từ những năm 1930, Mỹ đã bắt đầu nghiên cứu và sản xuất đầu máy diesel, và các đầu máy này đã trở thành một phần quan trọng của ngành công nghiệp đường sắt. Các công ty đầu máy diesel của Mỹ đã sản xuất những đầu máy tiên tiến nhất thế giới và không có nhu cầu phát triển những công nghệ khác
Ngoài ra, chi phí xây dựng đường sắt cao tốc rất cao. Ví dụ, chi phí xây dựng mỗi km tuyến đường sắt cao tốc ở Trung Quốc có thể lên tới 129 triệu nhân dân tệ. Điều này chỉ bao gồm chi phí xây dựng đường dây, chưa tính đến chi phí mua thiết bị, tổn thất điện năng và các chi phí khác. Đường sắt cao tốc cũng yêu cầu hệ thống cung cấp điện lực kéo, xây dựng lưới tiếp xúc trên cao và bảo trì hàng ngày, tất cả đều đòi hỏi nhiều chi phí và công sức.
Dân số Hoa Kỳ chỉ hơn 300 triệu người, thấp hơn nhiều so với các quốc gia như Trung Quốc hay Ấn Độ với hơn 1,4 tỷ người. Điều này dẫn đến nhu cầu đi lại của người dân Mỹ không lớn bằng Trung Quốc hay Ấn Độ. Số lượng hành khách không nhiều đồng nghĩa với việc ngay cả khi các tuyến đường sắt cao tốc được mở, họ cũng khó có thể thu hồi được chi phí đầu tư. Thêm vào đó, ngành hàng không ở Mỹ rất phát triển, cung cấp một lựa chọn khác cho việc di chuyển xa.
Hoa Kỳ có lịch sử lâu đời trong việc sử dụng đầu máy diesel và ngành công nghiệp này đã tạo ra nhiều việc làm và lợi ích kinh tế. Việc chuyển đổi sang đường sắt cao tốc đòi hỏi khoản đầu tư lớn và có thể ảnh hưởng đến lợi ích của các tập đoàn liên quan.
Mặc dù đã có những nỗ lực để phát triển vận tải đường sắt nhanh hơn, Hoa Kỳ vẫn chưa thực hiện được việc xây dựng các tuyến đường sắt cao tốc quy mô lớn. Những nỗ lực này thường gặp phải vấn đề về kinh phí, làm cho việc phát triển đường sắt cao tốc trở nên khó khăn.
Ngược lại, nhiều quốc gia, đặc biệt là Trung Quốc, tiếp tục đầu tư mạnh mẽ vào đường sắt cao tốc. Việc phát triển đường sắt cao tốc không chỉ đáp ứng nhu cầu đi lại của người dân mà còn thúc đẩy sự phát triển kinh tế của các thành phố dọc tuyến. Đường sắt cao tốc có thể giảm thiểu thời gian di chuyển giữa các thành phố, tăng cường kết nối kinh tế và tạo ra nhiều việc làm.
Xây dựng đường sắt cao tốc đòi hỏi chi phí khổng lồ do cần đầu tư vào cơ sở hạ tầng mới, bao gồm đường ray, hệ thống điện lực, ga tàu, v.v. Chi phí này cao hơn nhiều so với việc nâng cấp hệ thống đường sắt hiện có sử dụng đầu máy diesel.
Việc Hoa Kỳ vẫn sử dụng đầu máy diesel và chưa chuyển sang đường sắt cao tốc là do nhiều yếu tố lịch sử và thực tế. Đầu máy diesel vẫn đáp ứng được nhu cầu vận chuyển hiện tại của quốc gia này và chi phí xây dựng đường sắt cao tốc quá cao. Tuy nhiên, trong tương lai, với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu ngày càng tăng, có thể Hoa Kỳ sẽ cần xem xét lại chiến lược đường sắt của mình để cạnh tranh với các quốc gia khác trong việc cung cấp phương tiện di chuyển nhanh chóng và hiệu quả hơn.
