Giới Thiệu
Trong thời đại công nghệ phát triển mạnh mẽ, ngành vận tải biển cũng đang bước vào kỷ nguyên mới với sự xuất hiện của tàu tự hành (autonomous ships) – những con tàu không cần hoặc chỉ cần rất ít sự can thiệp của con người để vận hành. Đây được xem là bước tiến mang tính cách mạng, giúp nâng cao hiệu quả hoạt động, giảm thiểu chi phí nhân công và tăng cường an toàn hàng hải.
Theo báo cáo của Markets and Markets, thị trường tàu tự hành toàn cầu dự kiến sẽ đạt 14,2 tỷ USD vào năm 2030, với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm khoảng 7,5%. Nhiều công ty hàng đầu như Rolls-Royce, Kongsberg, Yara International, IBM và Maersk đang đầu tư mạnh vào công nghệ này, đưa tàu tự hành từ ý tưởng thành hiện thực.
Tàu Tự Hành Hoạt Động Như Thế Nào?
Tàu tự hành vận hành dựa trên sự kết hợp của nhiều công nghệ tiên tiến như:
- Trí tuệ nhân tạo (AI): Phân tích dữ liệu thời gian thực để tối ưu hóa hành trình, giảm tiêu hao nhiên liệu và phát hiện các nguy cơ tiềm ẩn.
- Hệ thống định vị và cảm biến: Radar, LiDAR, camera hồng ngoại giúp tàu nhận diện chướng ngại vật, phát hiện tàu thuyền khác và điều hướng an toàn.
- Internet vạn vật (IoT): Kết nối dữ liệu từ động cơ, nhiên liệu, thời tiết, dòng hải lưu để điều chỉnh hoạt động hiệu quả.
- Điều khiển từ xa: Một số tàu tự hành vẫn có trung tâm điều hành từ xa để giám sát và can thiệp khi cần thiết.
Lợi Ích Của Tàu Tự Hành
a) Giảm Chi Phí Nhân Công Và Tăng Hiệu Quả Kinh Tế
- Tàu truyền thống cần từ 20-30 thủy thủ đoàn, trong khi tàu tự hành có thể vận hành với số lượng tối thiểu hoặc không cần con người.
- Giảm 30-40% chi phí nhân sự, bao gồm lương, bảo hiểm và chi phí sinh hoạt trên tàu.
- Cấu trúc tàu có thể được thiết kế lại, loại bỏ không gian dành cho thủy thủ đoàn, tăng diện tích chứa hàng hóa và cải thiện hiệu suất vận tải.
b) Tối Ưu Hóa Lộ Trình Và Tiết Kiệm Nhiên Liệu
- AI và dữ liệu cảm biến giúp tàu điều chỉnh tốc độ, tránh vùng biển xấu, giảm thiểu lực cản, từ đó tiết kiệm 10-15% nhiên liệu.
- Theo nghiên cứu của DNV GL, tàu tự hành có thể giảm 5% lượng khí thải CO₂, giúp ngành vận tải biển tiến gần hơn đến mục tiêu phát triển bền vững.
c) Nâng Cao An Toàn Hàng Hải
- 75-96% các vụ tai nạn hàng hải là do lỗi con người (theo IMO), tàu tự hành có thể giảm đáng kể rủi ro này.
- Hệ thống cảm biến có thể nhận diện vật cản và điều chỉnh hướng đi với độ chính xác cao hơn con người.
- Hạn chế rủi ro trong những nhiệm vụ nguy hiểm như vận chuyển dầu khí, hóa chất hoặc hoạt động tại vùng biển băng giá.
Các Dự Án Tàu Tự Hành Tiêu Biểu
a) Yara Birkeland – Tàu Chở Hàng Tự Hành Đầu Tiên Trên Thế Giới
- Ra mắt năm 2021, Yara Birkeland là tàu chở hàng chạy điện hoàn toàn và hoạt động không cần thủy thủ đoàn.
- Tàu có tải trọng 120 TEU (container tiêu chuẩn) và có thể giảm 1.000 tấn CO₂ mỗi năm bằng cách thay thế xe tải chạy diesel.
- Sử dụng hệ thống cảm biến tiên tiến để tự điều hướng và cập cảng mà không cần can thiệp của con người.
b) Mayflower 400 – Tàu Nghiên Cứu Biển Không Người Lái
- Do IBM và tổ chức phi lợi nhuận ProMare phát triển, Mayflower 400 là tàu nghiên cứu đại dương đầu tiên hoàn toàn tự động.
- Con tàu sử dụng AI để phát hiện sinh vật biển, đo nồng độ CO₂ và nghiên cứu môi trường nước biển mà không cần con người tham gia.
- Vận hành dựa trên năng lượng mặt trời và pin nhiên liệu, giúp hoạt động bền vững trên đại dương.
c) Rolls-Royce & Kongsberg – Tàu Vận Tải Tự Hành
- Rolls-Royce đang hợp tác với Kongsberg để phát triển thế hệ tàu vận tải tự hành hoàn toàn vào năm 2030.
- Các tàu này sẽ được điều khiển từ xa trong giai đoạn đầu, sau đó hoàn toàn tự động.
- Mục tiêu là giảm 50% chi phí vận hành và cải thiện độ chính xác của lộ trình lên 95%.
Thách Thức Và Rào Cản
a) Hạn Chế Pháp Lý
- Hiện tại, IMO và các tổ chức hàng hải vẫn chưa có khung pháp lý đầy đủ để điều chỉnh hoạt động của tàu tự hành.
- Các tuyến đường biển quốc tế có thể cần cập nhật quy định giao thông hàng hải để phù hợp với sự phát triển của tàu không người lái.
b) Nguy Cơ An Ninh Mạng
- Tàu tự hành phụ thuộc vào dữ liệu số, dễ bị hacker tấn công, chiếm quyền điều khiển hoặc làm gián đoạn hệ thống điều hướng.
- Các công ty phát triển đang đầu tư vào hệ thống bảo mật tiên tiến để bảo vệ chống lại rủi ro này.
c) Chi Phí Đầu Tư Ban Đầu Cao
- Công nghệ tàu tự hành vẫn đang trong giai đoạn phát triển, chi phí nghiên cứu và triển khai lên đến hàng trăm triệu USD.
- Chỉ các tập đoàn vận tải lớn mới có khả năng thử nghiệm công nghệ này, trong khi các công ty nhỏ sẽ mất nhiều thời gian để tiếp cận.
Kết Luận
Tàu tự hành là tương lai của ngành vận tải biển, mang lại nhiều lợi ích về kinh tế, môi trường và an toàn hàng hải. Tuy nhiên, để công nghệ này thực sự phổ biến, ngành hàng hải cần giải quyết các thách thức về pháp lý, bảo mật và chi phí đầu tư.
Dù còn một chặng đường dài phía trước, nhưng với sự tiến bộ của AI, IoT và tự động hóa, không xa nữa, những con tàu không người lái sẽ trở thành tiêu chuẩn mới của vận tải biển toàn cầu.
