Почему электромобили не настолько идеальны, как о них говорят.
Автомобили с двигателем внутреннего сгорания больше загрязняют атмосферу, но и электрокары далеко не идеальны и не настолько экологичны, как принято о них думать. Как именно электрокары вредят окружающей среде?
Производство электроэнергии не всегда чистое
Традиционные автомобили с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) постепенно уступают место гибридным и электрическим моделям (EV). Несмотря на то, что автомобили с ДВС всё ещё составляют подавляющее большинство на дорогах, рядом с ними ездят миллионы электрокаров. Люди все чаще отдают им предпочтение потому, что маркетологи убедили их в том, что они более экологичны. Однако они тоже вредят окружающей среде, хоть и в меньшей степени.
На транспорт приходится примерно треть всех выбросов парниковых газов. Электромобили могут лишь немного справиться с решением этой проблемы. Они производят гораздо меньше выбросов, вызывающих глобальное потепление, чем автомобили, работающие на бензине или дизеле, могут иметь нулевые выхлопные газы, но проблема заключается в том, как именно вырабатывается энергия для их питания. Дело в том, что для производства электричества по-прежнему сжигается много угля. Если электрокар заряжается на АЗС, которые получают энергию от угольных электростанций, то он может даже больше загрязнять атмосферу, чем современный гибрид на ДВС. До тех пор, пока электромобили не смогут отказаться от таких сетей и перейти к использованию солнечной или ветровой энергии, они по-прежнему будут вредить окружающей среде. Зарядные сети должны стать намного чище, прежде чем EV станут действительно безвредными.
Сырьё для аккумуляторов опасно для природы
Большинство электромобилей работают на литий-ионных элементах. Они и являются базовым компонентом литий-ионного аккумулятора (батареи). Для работы такой батареи используются редкоземельные элементы, литий и кобальт. Добыча таких материалов приводит к загрязнению воздуха и воды, деградации земель и загрязнению подземных вод. Несмотря на то, что последствия менее серьёзны, чем при производстве бензина, уровень загрязнения окружающей среды достаточно высок.
К тому же, переработка самих аккумуляторов тоже пока нерешённый вопрос. Аккумуляторные батареи, которые питают электромобили, не вечны. По мере того как срок службы предыдущих поколений электромобилей подходит к концу, становится актуальной проблема переработки. Отработанные батареи выбрасывают в атмосферу загрязняющие вещества. К тому же пока мало предприятий, которые вообще этим занимаются. По данным экспертов, предприятий, перерабатывающих старые свинцово-кислотные батареи 99%, в то время, как для литий-ионных батарей этот показатель составляет лишь 5%.
Массовый выход из эксплуатации аккумуляторов от первого поколения электромобилей только начинается. Инфраструктура переработки литий-ионных элементов находится на этапе активного строительства и развития. Проблема для экологии состоит в том, что литий-ионные аккумуляторы имеют сложный химический состав и требуют более сложных, дорогих и энергоемких процессов переработки, таких как гидрометаллургия и пирометаллургия, для извлечения ценных металлов (литий, никель, кобальт, марганец).
Нельзя однозначно сказать, что переработка литий-ионного аккумулятора более вредна, но она требует более сложных, дорогих и энергоемких технологий для безопасного и эффективного извлечения материалов, что делает ее более сложной с точки зрения контроля за экологическим следом.
Аккумуляторы содержат металлы и материалы, которые могут быть извлечены и использованы повторно, однако процент перерабатываемых литиевых аккумуляторов остаётся очень низким. Есть надежда, что со временем и с помощью инноваций этот показатель увеличится. Компании Nissan и BMW уже опробовали использование старых батарей для хранения энергии в электросети, а GM разработал аккумуляторные блоки с учётом возможности их повторного использования. А пока старые непереработанные батареи прячут в бочки и закапывают их в землю. Это решение нельзя назвать подходящим для чистоты окружающей среды.
Производство перегружает сеть
Законодательные нормы диктуют новые правила. Автопроизводители стремятся к тому, чтобы к 2035 году прекратить продажи автомобилей с ДВС и сосредоточиться только на электромобилях. Для того чтобы удовлетворить спрос на энергию, необходимо тщательное планирование. Нужно производить больше энергии, строить больше мест для подключения, ускорить время зарядки, создать более чистую электросеть. Для того чтобы электромобили стали массовым явлением, зарядка должна быть более доступной и удобной. Для этого нужно не только производить больше электрокаров, но и активно заниматься инфраструктурой.
По оценкам экспертов, если бы все пассажирские автомобили и коммерческий транспорт в мире были электрическими, глобальное потребление электроэнергии выросло бы примерно на 10% – 20%.
Это означает, что необходимо строить дополнительные электростанции и модернизировать сети электропередачи.
К 2040 году, даже при очень быстром росте количества электромобилей, ожидается, что их доля в общем мировом потреблении электроэнергии составит всего около 5%.
Полная электрификация всего мирового автопарка к 2050 году, вероятно, потребует увеличения общего мирового производства электроэнергии на менее 20%.
Для подзарядки нужно много энергии
Современные электрокары могут проехать на одном заряде достаточно много километров. Для большинства популярных, массовых электромобилей запас хода находится в следующем диапазоне: начальный уровень (компактные/базовые модели): ~300 – 400 км (WLTP). Этого достаточно для ежедневных поездок по городу и окрестностям. Средний сегмент (самые продаваемые модели, например, Tesla Model 3/Y, Hyundai Ioniq 6): ~450 – 600+ км (WLTP/EPA). Этот диапазон делает их полностью пригодными для дальних поездок.
Однако при экстремальных температурах и под большой нагрузкой запас значительно падает. Разрядившийся автомобиль, который зимой застрянет где-то вдали от зарядной станции, будет возвращён к жизни дизельным генератором или спасён эвакуатором с ДВС, что требует энергии.
А если говорить о грузовиках, то батареи, которые они используют, вообще огромные. К тому же для их зарядки требуется много времени. Сервис Bloomberg Law утверждает, что для питания Semi требуется “столько же энергии, сколько для небольшого города”. А обычная зарядная станция вдоль дороги потребляет столько же электричества, сколько тратит спортивный стадион.
“Это не то же самое, что подключить тостер. Если вы поставите где-нибудь 50 грузовиков, это будет эквивалентно заводу”, - отмечает Дэйв Муллани, глава отдела анализа электрических грузовиков в энергетическом исследовательском институте RMI.
Если для подзарядки или оживления EV необходимо использовать энергию, получаемую из ископаемого топлива, то он просто не такой “зелёный”, как кажется.
Виктория Чернявская