Czy samochód elektryczny jest lepszy dla planety?

Co jest lepsze dla Ziemi: pojazd elektryczny czy benzynowy? Odpowiedź na to pytanie może wydawać się oczywista: oczywiście samochody elektryczne muszą być lepsze dla środowiska, ponieważ nie mają spalin, a więc nie emitują gazów cieplarnianych podczas jazdy. Jednak pojazdy elektryczne (EV) nie są doskonałe i wiążą się z własnym zestawem problemów związanych z zanieczyszczeniem. Warto zauważyć, że ich baterie zawierają komponenty, takie jak lit, których pozyskiwanie i wydobywanie wymaga znacznej ilości energii.

Ale produkcja akumulatorów to tylko część żywotności samochodu elektrycznego. W badaniu z 2014 r. opublikowanym w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences przyjrzano się całemu cyklowi życia emisji pojazdu elektrycznego, wydobycie metali wymaganych do produkcji energii elektrycznej potrzebnej do ich zasilania, porównano ze średnimi emisjami pojazdu napędzanego benzyną. Zespół odkrył, że pojazdy elektryczne zasilane energią węglową są w rzeczywistości gorsze dla środowiska niż konwencjonalne samochody benzynowe.

Jednak w większości krajów na świecie krajowa sieć wysokiego napięcia jest teraz wystarczająco “czyste”[produkują energii nie z węgła], aby pojazdy elektryczne mogły pokonać ich odpowiedniki z silnikami benzynowymi, jeśli chodzi o zanieczyszczenie i emisje gazów cieplarnianych.

„Dopiero po podłączeniu do najbrudniejszych, ciężkich węglowych sieci elektrycznych, benzynowe silniki spalinowe stają się porównywalne z pojazdami elektrycznymi pod względem emisji gazów cieplarnianych” – powiedział Colin Sheppard, naukowiec z doświadczeniem w inżynierii systemów energetycznych i transportowych z Lawrence Berkeley National Laboratory w Kalifornia.

Niewiele jest miejsc, w których sieci elektryczne są nadal zasilane w całości lub głównie węglem. Chiny są jednym z nich; w 2019 roku oszacowano, że 58% dostaw energii w kraju pochodzi z węgla i jest prawdopodobne, że niektóre części Chin są nadal w całości zasilane węglem. Jednak chińska sieć ulega poprawie dzięki większym inwestycjom w odnawialne źródła energii – na przykład ma dwukrotnie większą moc wiatrową niż USA i buduje więcej paneli słonecznych rocznie niż jakikolwiek inny kraj.

Ten wzorzec ulepszeń – więcej energii odnawialnych i mniej paliw kopalnych – ma charakter globalny i pomaga zwiększyć wartość ekologiczną pojazdów elektrycznych, powiedział Gordon Bauer, badacz pojazdów elektrycznych z Międzynarodowej Radzie Czystego Transportu w San Francisco. „Ponieważ sieci [wysokiego napięcia] stają się bardziej ekologiczne w okresie eksploatacji pojazdu elektrycznego, sytuacja będzie się tylko poprawiać”.

W badaniu opublikowanym w tym miesiącu w czasopiśmie Environmental Science and Technology, Sheppard przedstawił hipotetyczny przyszły scenariusz, w którym wszystkie samochody były elektryczne. „Chcieliśmy zrozumieć, jakie konsekwencje mogą mieć energia, infrastruktura i emisje, jeśli wszystkie samochody osobowe byłby zelektryfikowane” – powiedział Sheppard. Bauer współpracował również z Sheppardem przy projekcie. Ich odkrycia zdecydowanie przemawiają za przyszłością pojazdów elektrycznych.

Na przykład Sheppard obliczył, że gdyby wszystkie prywatne pojazdy w USA były elektryczne, zmniejszyłoby to emisję gazów cieplarnianych w tym kraju o 46% rocznie (0,5 gigaton dwutlenku węgla) w porównaniu z konwencjonalnymi samochodami na benzynę. Redukcja ta mogłaby być jeszcze większa, gdyby pojazdy te były poddawane tak zwanemu „kontrolowanemu ładowaniu”, technice znanej również jako „inteligentne ładowanie”, w której pojazdy są ładowane w strategicznie wybranych momentach, aby zminimalizować koszty wytwarzania energii elektrycznej. (Na przykład ładowanie w nocy jest często mniej kosztowne niż w ciągu dnia; strategia ta sprzyja również bardziej wydajnej produkcji energii, co natomiast przykłada się na tańszą energię elektryczną). Gdyby wszystkie prywatne samochody elektryczne były ładowane w taki sposób, zmniejszenie emisji mogłyby wzrosnąć do 49% rocznie.

Szacunki te opierają się na tym, co Sheppard przyznaje, jest „ambitnym” wyobrażeniem przyszłego portfela energetycznego USA. Ta przyszłość przewiduje kraj z dużo większym udziałem energii pochodzącej, ze źródeł odnawialnych – w tej wizji przyszłości USA wciąż nie osiągnęło celu zerowej emisji dwutlenku węgla lub posiadania krajowej sieci, która nie przyczynia się do zmiany klimatu, powiedział. Istnieje znaczna ilość woli politycznej i praktycznych zmian, które muszą nastąpić, aby ten scenariusz był możliwy, ale nadal pomocne jest określenie pełnego teoretycznego potencjału pojazdów elektrycznych.

Krótko mówiąc, z punktu widzenia ochrony środowiska o wiele łatwiej jest argumentować za zakupem pojazdu elektrycznego niż pojazdu napędzanego benzyną lub dieslem. A co z kosztami? Czy pojazdy elektryczne nie są zbyt drogie, aby większość ludzi mogła sobie na to pozwolić?

Raport grupy ds. Praw konsumentów, Consumer Reports z 2020 r., sugeruje, że to się również zmienia. W artykule oszacowano, że koszty naprawy i konserwacji na milę w okresie eksploatacji pojazdu elektrycznego są nieco mniejsze niż w przypadku tradycyjnych pojazdów z silnikami spalinowymi. Dzieje się tak głównie dlatego, że silniki elektryczne mają tylko jedną ruchomą część w porównaniu z tradycyjnymi silnikami, które często mają ich dziesiątki. Oznacza to, że w samochodzie elektrycznym trzeba wymieniać mniej komponentów, co skutkuje znacznymi oszczędnościami.

„Może to brzmieć radykalnie w tej chwili, ale myślę, że zanim nadejdzie rok 2030, problem będzie polegał na tym, jak szybko producenci będą mogli je wytwarzać” – powiedział Bauer.

W niedawnej analizie przeprowadzonej przez Bauer w całej Ameryce stwierdził, że wysoka stopa amortyzacji nowych pojazdów elektrycznych przyniesie większe korzyści gospodarstwom domowym o niższych dochodach, które są bardziej skłonne do kupowania używanych samochodów. To, wraz z innymi czynnikami powodującymi obniżki cen, takimi jak innowacje technologiczne i zwiększona konkurencja wśród dostawców, oznacza, że ​​samochód elektryczny powinien kosztować tyle samo, co konwencjonalny samochód benzynowy do około 2029 roku, stwierdził Bauer. Ponadto Bauer obliczył, że do 2030 r. gospodarstwa domowe o niskich dochodach w USA mogą zaoszczędzić 1000 USD rocznie na paliwie [ropa / benzyna], gdyby przestawiły się na pojazd elektryczny.

Źródła: Benjamin Plackett

Life cycle air quality impacts of conventional and alternative light-duty transportation in the United States

China’s plan to cut coal and boost green growth

Private versus Shared, Automated Electric Vehicles for U.S. Personal Mobility: Energy Use, Greenhouse Gas Emissions, Grid Integration, and Cost Impacts

Electric Vehicle Ownership Cost Final

When might lower-income drivers benefit from electric vehicles? Quantifying the economic equity implications of electric vehicle adoption

Zdjęcia: Maskot via Getty Images

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x