Mașini electrice versus mașini cu motoare pe combustie. Care poluează mai mult în realitate

Odată cu explozia în popularitate a industriei mașinilor electrice, atât reprezentanți ai prelucrătorilor de țiței, cât și specialiști în protejarea mediului s-au întrebat dacă nu cumva marii producători de electricitate nu ajung să polueze mai mult decât industria extractivă a petrolului.

Procesul de extracție, rafinare, transport și fabricație al bateriilor litiu-ion este extrem de costisitor energetic, ceea ce face ca emisiile să fie mai mari în faza de producție a mașinilor electrice comparativ cu o mașină cu motor cu combustie internă. Cu toate astea, balanța înclină inechivoc în favoarea vehiculelor electrice, fiindcă, în ciclul lor de viață nu continuă să emită dioxid de carbon, în afara particulelor de la anvelope și frâne.

Conform cercetărilor realizate de Transport & Environment (T&E), un vehicul electric cu baterii (BEV) mediu din UE este de aproape de trei ori mai bun, în termeni de emisii de carbon, decât un echivalent pe benzină sau motorină, iar acest decalaj continuă să se lărgească. Beneficiile BEV-urilor vor crește pe măsură ce rețeaua electrică devine mai verde. De exemplu, chiar și un BEV condus în Polonia, cu o baterie produsă în China, emite cu 37% mai puțin CO2 decât benzina, potrivit unei analize Euronews de la finalul anului trecut.

Materia prima utilizată în producția bateriilor este unul dintre factorii cheie în prețul BEV-urilor și de ce acestea rămân încă mai scumpe decât echivalentele lor cu motor cu combustie internă. Totodată, reciclarea sau reutilizarea bateriei reprezintă un pas important pentru reducerea emisiilor pe parcursul ciclului de viață al mașinilor electrice. Regulamentul propus de Comisia Europeană pentru baterii, primul din lume de acest fel, vizează nu numai asigurarea tehnicilor de minerit etice, dar și reducerea cererii de minerit prin reciclarea mai eficientă a materiilor prime, arată sursa citată.

Dincolo de procesul de producție, ciclurile de viață ale mașinilor sunt cheia înțelegerii nivelului de poluare

Există în prezent dovezi științifice care arată că, pe parcursul duratei de viață a mașinii, BEV-urile generează mai puține emisii de carbon decât mașinile cu motor cu combustie internă (ICE) și, prin urmare, sunt mai bune pentru mediu. Tehnologia avansată a bateriilor și tehnicile de fabricație vor continua să îmbunătățească durata de viață a bateriilor, ceea ce va rezulta, de asemenea, în prelungirea duratei de viață a vehiculelor electrice, spun cercetătorii mai încrezători. Provocările substanțiale se întind pe întregul ciclu de viață al BEV-urilor, dar este demn de reținut că impactul asupra mediului al extracției de petrol pentru combustibil este mult mai mare.

Pentru a determina costurile de mediu ale compromisului la care au ajuns producătorii de mașini electrice, organizațiile comerciale și universitățile au efectuat analize ale ciclului de viață, sau L.C.A.-uri: comparații între cantitatea de gaze cu efect de seră create de la producția, utilizarea și eliminarea unui BEV și gazele de la un vehicul alimentat cu benzină de dimensiune similară.

Studiile, potrivit unor investigații realizate de New York Times în 2022, au descoperit că, deși este adevărat că producția unui BEV cauzează mai multă poluare decât un omolog alimentat cu benzină, această diferență de emisii de gaze cu efect de seră este ștearsă pe măsură ce vehiculul este condus.

Și eliminarea diferenței de costuri și poluare dintre cele două procese de producție nu pare să dureze foarte mult. Într-un studiu efectuat de Universitatea din Michigan (cu o finanțare din partea Ford Motor Company), ecuația poluării se echilibrează între 1.4 și 1.5 ani pentru sedanuri, 1.6 până la 1.9 ani pentru S.U.V.-uri și aproximativ 1.6 ani pentru camionete, bazat pe numărul mediu de kilometri parcurși de vehicule în Statele Unite, locul unde s-a efectuat studiul.

Astfel s-a constatat că, în medie, emisiile de la sedanurile BEV reprezintă 35% din emisiile unui sedan cu motor cu ardere internă. S.U.V.-urile electrice produc 37% din emisiile unui omolog alimentat cu benzină, iar un pickup BEV creează 34% din emisiile unui model cu ardere internă. Aceste rezultate variază, în funcție de cât de mult gaze cu efect de seră sunt create prin producția de electricitate necesară pentru a încărca o baterie. Cu cât se utilizează mai mult surse regenerabile pentru producerea de electricitate în fabrici – energie solară, eoliană, energia nucleară și hidroenergia - cu atât reducerea emisiilor este mai mare.

Adresarea miturilor – impactul economic și de mediu al celor două industrii

Totodată, un studiu realizat la Institutul Leibniz pentru Cercetare Economică de la Universitatea din München a spus că un Mercedes C220 diesel creează mai puține emisii de gaze cu efect de seră decât un Tesla Model 3. Michael Kelly, profesor emerit de inginerie la Universitatea Cambridge, a susținut că nevoia de a încărca vehiculele electrice ar supraîncărca rețeaua electrică și ar putea duce la întreruperi de curent în Marea Britanie. El crede, de asemenea, că lumea nu are suficiente materii prime pentru a face cantitățile mari de baterii necesare, citează NY Times.

Niciuna dintre aceste afirmații nu este precisă, conform lui Auke Hoekstra, directorul cercetării tranziției energetice la Universitatea Tehnologică din Eindhoven. Într-un articol publicat în 2020, Hoekstra scrie, potrivit sursei citate, că bateriile vor dura cel mai probabil mai mult de 500.000 de kilometri, benzina și motorina poluând mai mult decât se credea anterior; și că energia necesară pentru a crea baterii a scăzut deja, în timp ce producția de electricitate din surse regenerabile este în creștere.

Mai multe studii au susținut opinia că vehiculele electrice sunt deja alegerea mai prietenoasă cu mediul - și vor deveni și mai mult pe măsură ce tehnologia progresează. „Studiul finanțat de Ford este 100% corect”, a declarat Hoekstra pentru New York Times. „Toate studiile sunt de acord că vehiculele electrice economisesc între 50 și 70 de procente din echivalenții CO2 și că timpul necesar pentru a compensa emisiile suplimentare cauzate de producția bateriei este de unu până la doi ani. Cu cât conduci mai mult, cu atât compensezi mai repede.”

Potrivit NY Times, există și alte provocări care trebuie încă abordate, cum ar fi reducerea cantității de materiale necesare pentru producerea bateriilor și găsirea altor surse pentru componente, „dar nu există obstacole majore”, a spus Nikolas Hill, șeful tehnologiilor și combustibililor vehiculelor pentru Ricardo Energy & Environment, cu sediul în Oxford, Anglia.

Deși Statele Unite ar trebui să experimenteze reduceri semnificative ale emisiilor de gaze cu efect de seră deoarece șoferii parcurg distanțe mai mari, și țările din Europa au văzut beneficii. Potrivit unui studiu realizat de Ministerul Transporturilor din Marea Britanie, vehiculele electrice au economisit aproximativ 65 de procente din emisii comparativ cu un vehicul cu combustie internă similar. Cu îmbunătățiri așteptate în fabricarea bateriilor și decarbonizarea suplimentară a rețelei electrice britanice, se preconizează că BEV-urile vor genera o reducere de 76 de procente a gazelor cu efect de seră până în 2030 și o potențială scădere de 81 de procente până în 2050.

Până în 2050, este posibil ca emisiile din faza de producție a unui vehicul electric și a unui model convențional cu combustie internă să fie similare, a afirmat raportul.

Industria extractivă la litiului, cea mai mare problemă actuală a fabricării de BEV-uri

În prezent, majoritatea litiului este extrasă din mine de rocă dură sau din rezervoare subterane de apă sărată, iar o mare parte din energia folosită pentru extracție și prelucrare provine din combustibili fosili care emit CO2. În special în mineritul rocilor dure, pentru fiecare tonă de litiu extrasă, se emit în aer 15 tone de CO2.

Totodată, extracția materiilor prime precum litiul, cobaltul și nichelul este intensivă în muncă, necesită produse chimice și cantități enorme de apă - frecvent din zone unde apa este rară - și poate lăsa în urmă contaminanți și deșeuri toxice. 60% din cobaltul mondial provine din Republica Democrată Congo, unde continuă să apară întrebări despre încălcări ale drepturilor omului, cum ar fi munca copiilor, potrivit unei analize făcute de MIT Climate Portal.

Procesul de fabricație adaugă, de asemenea, la amprenta ecologică a acestor baterii, potrivit lui Yang Shao-Horn, profesor de Inginerie în Departamentele de Inginerie Mecanică și Știința Materialelor de la MIT. Cantitatea exactă de CO2 emisă în lungul proces de fabricare a unei baterii poate varia mult în funcție de materialele utilizate, modul în care sunt procurate și sursele de energie utilizate în fabricație. Majoritatea bateriilor litiu-ion - aproximativ 77% din oferta mondială - sunt fabricate în China, unde cărbunele este sursa primară de energie. (Cărbunele emite aproximativ de două ori cantitatea de gaze cu efect de seră comparativ cu gazul natural, un alt combustibil fosil care poate fi utilizat în fabricația la temperaturi înalte.)

Pentru ilustrare, Tesla Model 3 conține o baterie litiu-ion de 80 kWh. Emisiile de CO2 pentru fabricarea acelei baterii ar varia între 2.400 kg (aproape două tone și jumătate metric) și 16.000 kg (16 tone metrice). Cât de mult este o tonă de CO2? La fel de mult cât o mașină pe benzină tipică emite în aproximativ 2.500 de mile de condus - cam același greutate ca a unui rechin alb mare, ilustrează analiza cercetătorilor americani.

Cu toate acestea, în ciuda amprentei de mediu a fabricării bateriilor litiu-ion, această tehnologie este mult mai prietenoasă cu clima decât alternativele, spune Shao-Horn. „Un vehicul electric care rulează pe [electricitate generată cu] cărbune are o economie de combustibil echivalentă în ordinea a aproximativ 50 până la 60 de mile pe galon echivalent," spune David Keith, profesor la MIT Sloan School of Management, care studiază apariția noilor tehnologii în industria auto, potrivit sursei citate. „Astfel, cel mai așa-numit murdar vehicul electric arată ceva similar cu cele mai bune vehicule pe benzină disponibile astăzi."

...citeste mai departe despre "Mașini electrice versus mașini cu motoare pe combustie. Care poluează mai mult în realitate" pe Ziare.com

Cum va fi revoluționată piața de mașini electrice de producătorii chinezi. „O cursă pe viață și pe moarte”

Producătorii chinezi își prezintă cele mai noi modele la Auto China, care a început joi, 25 aprilie, la Beijing. O "cursă pe viață și pe moarte" a început să se desfășoare pe cea...

Polestar Phone, primul smartphone dedicat posesorilor de mașini electrice? Ce știe să facă

Polestar, producătorul suedez de mașini electrice, a intrat pe piața dispozitivelor mobile lansând Polestar Phone, un smartphone conceput special pentru posesorii de mașini electrice....