Sử dụng hệ thống động cơ điện từ cung cấp năng lượng cho các toa tàu trên đường ray thép, hệ thống Magway đưa lưu lượng giao hàng ra khỏi đường phố và đặt vào các đường ống.
Sự bùng nổ trong-thương mại điện tử trong 10-15 năm qua đã có tác động tương ứng trên các đường phố trong thành phố, với các phương tiện giao hàng và lượng khí thải mà chúng tạo ra tăng đều đặn theo thời gian. Sự mở rộng này không có dấu hiệu chậm lại, với khối lượng vận chuyển toàn cầu dự kiến sẽ đạt 200 tỷ bưu kiện vào năm 2025.
Mặc dù điều này có thể báo hiệu một kỷ nguyên mới về sự tiện lợi của người tiêu dùng, nhưng lượng giao hàng liên tục gia tăng này đi kèm với chi phí môi trường vào thời điểm người ta đang tập trung vào việc hạn chế khí thải. Diễn đàn Kinh tế Thế giới dự đoán lượng khí thải giao hàng cuối- ở đô thị tại 100 thành phố lớn nhất hành tinh vào năm 2030 sẽ tăng 30%.
Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu có cách nào đó để loại bỏ lượng khí thải đó và giảm tình trạng tắc nghẽn trên đường phố? Đây là mục tiêu mà Magway hướng tới đạt được bằng cách tiếp cận mang tính cách mạng, có thể cải thiện đáng kể tính bền vững của hệ thống phân phối ở các trung tâm đô thị.
Hơn cả một giấc mơ viển vông
Hệ thống Magway nhằm mục đích cung cấp cách chuyển bưu kiện an toàn hơn, nhanh hơn, đáng tin cậy hơn và bền vững hơn so với các giải pháp hiện tại.
Đồng-Người sáng lập và Giám đốc Thương mại của Magway Phill Davies cho biết: "Magway là giải pháp giải quyết sự phát triển bùng nổ của hoạt động giao hàng trực tuyến và khối lượng hàng hóa được vận chuyển trên các phương tiện gây ô nhiễm.
"Chúng tôi đưa hàng hóa ra khỏi các phương tiện, phương tiện di chuyển trên đường và phân phối chúng một cách bền vững và đáng tin cậy thông qua đường ống."
Davies đồng-thành lập Magway vào năm 2017 cùng với đối tác kinh doanh Rupert Cruise, người từng làm kỹ sư trong dự án Hyperloop của Elon Musk. Một kế hoạch thí điểm lần đầu tiên được phát triển bằng cách sử dụng 2,16 triệu đô la huy động từ cộng đồng, trước khi 'Thử thách thúc đẩy cuộc cách mạng điện' của chính phủ Anh trao cho dự án thêm 2,6 triệu đô la.
"Magway nhanh hơn, an toàn hơn, rẻ hơn và quan trọng nhất là xanh hơn các lựa chọn thay thế khác." – Phill Davies, Giám đốc Thương mại, Magway
Việc lắp đặt ban đầu tập trung vào việc kết nối một trung tâm phân phối phía tây London với hai trung tâm hợp nhất lớn ngay bên ngoài thành phố, với kết nối có khả năng xử lý hơn 600 triệu bưu kiện mỗi năm. Ngoài ra còn có kế hoạch trong tương lai là lắp đặt 850km đường ray trong các đường ống dẫn khí ngừng hoạt động để có thể phục vụ người tiêu dùng trực tiếp tại thủ đô.
Một khía cạnh quan trọng trong cách tiếp cận của Magway là thu nhỏ hệ thống. Các toa xe chở hàng sẽ chạy qua những đường ống có đường kính chỉ một mét. Mặc dù điều này có vẻ nhỏ nhưng hệ thống có khả năng xử lý 90% bưu kiện được đặt hàng để giao.
Magway có thể cung cấp khối lượng lớn thông qua mạng lưới đường ống của mình, Davies nhấn mạnh rằng, "Chúng tôi có thể vận hành các toa xe của mình rất gần nhau, nghĩa là một hệ thống duy nhất có thể thực hiện tương đương 40.000 chuyến xe tải có khớp nối mỗi tuần."
Hệ thống này cũng cung cấp một loạt các lợi ích khác khi so sánh với các phương pháp hiện tại. Không có giới hạn về người lái xe và hệ thống đường hầm cung cấp phương thức vận chuyển có độ an toàn cao và không có khả năng xảy ra tai nạn trên đường. Nó cũng có thể hoạt động hiệu quả bất cứ lúc nào và trong bất kỳ thời tiết nào, cũng như cung cấp khả năng theo dõi chính xác các bưu kiện dọc theo các tuyến đường giao hàng.
Magway ước tính rằng mức tiết kiệm chi phí có thể lớn hơn 70% khi so sánh với các giải pháp thay thế mạng lưới đường bộ.
Cưỡi sóng
Magway chạy bên trong các ống nhựa có đường kính nhỏ tương tự như các ống được sử dụng bởi các nhà cung cấp điện và khí đốt lớn. Điều này giúp đơn giản hóa quá trình lắp đặt vì có thể sử dụng các kỹ thuật và công nghệ khoan đường hầm và lắp đặt đường ống hiện có.
Di chuyển xung quanh các hệ thống đường ống mới hoặc hiện có có thể chạy dưới mặt đất, dưới lòng đất hoặc thậm chí lơ lửng, các toa xe của Magway di chuyển cách nhau chỉ một phần nghìn giây với tốc độ lên tới 50 km/h. Các quy trình xếp và dỡ hàng tự động được điều khiển bằng chương trình máy tính tiên tiến giúp duy trì luồng toa xe ổn định qua hệ thống.
"Từ quan điểm về độ bền, thép gần như là con đường duy nhất để đi. Vì vậy, chúng tôi có một bánh xe thép trên đường ray thép để mang lại độ bền tối đa cho toa xe cũng như đường ray." – Bradley Smith, Kỹ sư dự án, Magway
Bản thân các toa xe được làm bằng nhựa nhẹ với kết cấu xe và bánh xe bằng thép không chứa động cơ hoặc pin. Thay vào đó, chúng được đẩy bằng động cơ từ tính đồng bộ tuyến tính được lắp đặt trong cấu trúc của đường ray. Được gắn vào mỗi cỗ xe là một dãy nam châm vĩnh cửu có độ bền-cực cao. Mảng này sau đó được đẩy về phía trước bởi một sóng từ đẩy lùi các nam châm trong khung.
Sóng từ của dòng điện được cấp nguồn trực tiếp từ lưới điện và việc thiếu các bộ phận chuyển động trong bộ truyền động giúp chi phí vận hành và bảo trì rất thấp.
Hệ thống Magway có thể hoạt động trong các tuyến tiện ích hiện có, cung cấp các gói hàng đến trung tâm thành phố.
Lõi động cơ được làm bằng thép do đặc tính độc đáo của nó, cho phép nó tạo ra và duy trì từ trường một cách nhanh chóng và hiệu quả.
Hệ thống lập trình máy tính tiên tiến và hệ thống xếp dỡ tự động cho phép các phương tiện di chuyển liên tục qua hệ thống Magway.
Đã thử và tin cậy
Mặc dù công ty mới được thành lập cách đây ba năm nhưng công nghệ của Magway đã trải qua nhiều lần lặp lại, với mô hình đường ray đơn ban đầu cuối cùng đã bị loại bỏ để chuyển sang hệ thống đường ray kép. Suy nghĩ đằng sau quyết định này là một phần đặc tính cơ bản đằng sau thiết kế của Magway – sử dụng công nghệ đã được thử nghiệm và đáng tin cậy để hiện thực hóa một hệ thống mới mang tính đổi mới.
Bradley Smith là Kỹ sư dự án của Magway và đối với anh, hiệu suất và độ tin cậy là yếu tố then chốt. Ông nói: “Từ quan điểm xây dựng, quan điểm của chúng tôi là tạo ra điều này từ công nghệ đã biết”.
"Tính bền vững là tất cả những gì chúng tôi hướng tới, chúng tôi luôn tìm cách sử dụng những vật liệu có thể tái chế hoàn toàn." – Bradley Smith, Kỹ sư dự án, Magway
"Từ quan điểm độ bền, thép gần như là giải pháp duy nhất. Vì vậy, chúng tôi có một bánh xe thép trên đường ray thép để mang lại độ bền tối đa cho toa xe cũng như đường ray. Đối với đường ray, chúng tôi đã thử với một số vật liệu. Chúng tôi đã thử dùng nhôm nhưng chúng tôi không đạt được độ bền. Đường ray thép cực kỳ dễ gia công – nó dễ uốn cong và có độ bền cao."
Thép cũng là một phần quan trọng của hệ thống động cơ tuyến tính được gắn trong đường ray của Magway, với lõi thép nặng 7kg với ba cuộn dây đồng tạo thành cuộn dây. Cuộn dây này được kết hợp với các lớp silicon giúp tăng tốc độ và hiệu quả tự nhiên của thép trong việc tạo ra và duy trì từ trường.
Chất lượng điện từ độc đáo của thép và độ bền của nó là trọng tâm của hệ thống Magway, Smith nhấn mạnh rằng, "Không có gì lạ khi động cơ hoạt động được 10 hoặc 15 năm."
Magway dự định lắp đặt có tuổi thọ tối thiểu từ 50 đến 80 năm, nhưng cũng có kế hoạch ngừng hoạt động và tái chế khi xem xét thiết kế – một lĩnh vực khác mà thép hoạt động tốt như một vật liệu do khả năng tái chế vô hạn của nó.
Smith nói: “Tính bền vững là tất cả những gì chúng tôi hướng tới. Chúng tôi luôn tìm cách sử dụng những vật liệu có thể tái chế hoàn toàn”.
Do hệ thống truyền tải không có bộ phận chuyển động nên việc bảo trì giảm đáng kể và thiết bị của Magway dự kiến sẽ hoạt động được ít nhất 50-80 năm.
Thay đổi thế giới
Magway tự tin rằng họ có một giải pháp hợp lý và có thể mở rộng để đáp ứng nhu cầu thương mại điện tử ngày càng tăng. Công nghệ dựa trên nó đã được thử và kiểm tra, việc lắp đặt có thời gian sử dụng lâu dài và yêu cầu bảo trì thấp, đồng thời chúng có thể dễ dàng tích hợp với các hệ thống hiện có.
Mặc dù các phương tiện giao hàng hiện tại chủ yếu chạy bằng động cơ diesel nhưng đang có sự chuyển đổi sang xe điện như một giải pháp 'dặm cuối cùng'. Tuy nhiên, thuật ngữ 'dặm cuối cùng' thường bị dùng sai vì quãng đường từ trung tâm tập kết đến nhà lên tới 50 dặm.
Đó là khoảng cách mà hệ thống Magway có ý định thu hẹp, đưa nó đến chỉ trong vòng 5 dặm. Từ phạm vi này, các công ty giao hàng có thể dễ dàng sử dụng công nghệ sạch hơn để cung cấp năng lượng cho đội tàu của họ. Tuy nhiên, Magway sẽ tiếp tục vượt trội hơn xe điện về mặt hiệu quả vì nó không dựa vào công nghệ pin.
Việc hệ thống chạy trực tiếp từ lưới điện cũng có nghĩa là khi năng lượng tái tạo tiếp tục chiếm tỷ trọng lớn hơn trong sản xuất năng lượng của các quốc gia, tác động môi trường của hệ thống sẽ giảm hơn nữa.
Mặc dù Magway ban đầu dự kiến được triển khai ở Anh, nhưng Davies nhấn mạnh rằng, "nhiều thách thức mà chúng tôi gặp phải ở đây đều có chung về mặt bền vững. Môi trường, ùn tắc, bảo trì đường bộ và chi phí an toàn đường bộ là những vấn đề toàn cầu.
"Chúng tôi đã đi lưu diễn đến Singapore, UAE, Bắc Mỹ và Châu Âu nên chúng tôi tự tin rằng mình có thể cung cấp và triển khai Magway trên phạm vi quốc tế."
Mặc dù tác động của nó đối với tắc nghẽn, chi phí và hiệu quả là trọng tâm thu hút Magway, nhưng đối với Davies, các khía cạnh môi trường sẽ luôn là yếu tố thúc đẩy. Ông nói: “Tính bền vững xuyên suốt mọi việc chúng tôi làm.
"Magway nhanh hơn, an toàn hơn, rẻ hơn và quan trọng nhất là xanh hơn các lựa chọn thay thế khác. Chúng tôi nghĩ những gì chúng tôi đang làm ở đây không chỉ là thay đổi trò chơi mà còn thay đổi thế giới."
