Geskryf deur Md Arif Hasan en Ralph Brougham Chapman
Die beste manier om emissies van elektriese motors te vergelyk, is om alle fases van 'n lewensiklusanalise te beoordeel. van www.shutterstock.com, CC BY-ND
Daar is baie besprekings oor die voordele van elektriese motors teenoor motors met fossielbrandstof in die konteks van litiummynbou. Kan u asseblief sê watter een beter weeg op die omgewingsimpak in terme van aardverwarming en waarom?
Elektriese voertuie (EV's) lyk op die eerste oogopslag baie aantreklik. Maar as ons noukeuriger kyk, word dit duidelik dat hulle 'n aansienlike koolstofvoetspoor het en sommige nadele in terme van die ekstraksie van litium, kobalt en ander metale. En hulle verlig nie opeenhoping in oorvol stede nie.
In hierdie antwoord op die vraag, bespreek ons ​​kortliks die litiumkwessie, maar fokus veral op die koolstofvoetspoor van elektriese motors.
Die toenemende gebruik van litiumioonbatterye as 'n belangrike kragbron in elektroniese toestelle, insluitend selfone, skootrekenaars en elektriese motors, het daartoe bygedra Toename van 58% in litiummynbou die afgelope dekade wêreldwyd. Dit lyk asof die risiko op die kort termyn min is dat litium ontgin word, maar daar is 'n nadeel van die omgewing.
Die mynproses benodig uitgebreide hoeveelhede water wat kan veroorsaak akwifeer-uitputting en ekosisteme nadelig beïnvloed in die Atacama Salt Flat, in Chili, die grootste terrein vir die onttrekking van litium ter wêreld. Maar navorsers het metodes ontwikkel om litium uit water herwin.
Wat klimaatsverandering betref, is dit belangrik of elektriese motors minder koolstofvrystellings as konvensionele voertuie gee, en hoeveel minder.
Uitstootverminderingspotensiaal van EV's
Die beste vergelyking is gebaseer op 'n lewenssiklusanalise wat probeer om alle emissies van koolstofdioksied tydens voertuigvervaardiging, gebruik en herwinning te oorweeg. Lewensiklusberamings is nooit heeltemal omvattend nie, en emissieskattings wissel volgens land, na gelang van omstandighede.
In Nieu-Seeland, 82% van die energie vir kragopwekking kom van hernubare bronne in 2017. Met hierdie hoë hernieubare elektrisiteitsvlakke vir herlaai van elektriese motors, in vergelyking met Australië of China, EV's pas beter by Nieu-Seeland. Maar dit is slegs een deel van die verhaal. 'N Mens moet nie aanvaar dat elektriese motors in Nieu-Seeland oor die algemeen 'n koolstofvoetspoor van naby is of volhoubaar is nie.
'N Lewensiklus-ontleding van emissies bevat drie fases: die vervaardigingsfase (ook bekend as wieg-tot-hek), die gebruiksfase (goed-tot-wiel) en die herwinningsfase (graf-tot-wieg).
In hierdie fase is die belangrikste prosesse ertsmynbou, materiaaltransformasie, vervaardiging van voertuigonderdele en montering van voertuie. A onlangse studie van die motorvrystellings in China skat die uitlaatgasse vir motors met binnebrandenjins in hierdie fase ongeveer 10.5 ton koolstofdioksied (tCO₂) per motor, in vergelyking met die uitstoot vir 'n elektriese motor van ongeveer 13 ton (insluitend die vervaardiging van elektriese motorbatterye).
Die uitstoot van die vervaardiging van 'n litium-nikkel-mangaan-kobalt-oksiedbattery alleen word geskat op 3.2 ton. As daar aanvaar word dat die voertuig 150,000 kilometer duur, is die uitstoot van die vervaardigingsfase van 'n elektriese motor hoër as vir motors met fossielbrandstof. Maar vir volledige emissies in die lewensiklus, toon die studie dat EV-emissies 18% laer is as motors met fossielbrandstof.
In die gebruiksfase is emissies van 'n elektriese motor uitsluitlik as gevolg van die stroom-uitstoot daarvan, wat afhang van hoeveel van die elektrisiteit uit fossiel- of hernubare bronne kom. Die uitstoot van 'n motor met fossiele brandstof is te wyte aan stroomopstoot sowel as uitlaatgasse.
Stroomaf-emissies van EV's hang in wese van die aandeel van nul- of koolstofarme bronne in die land se elektrisiteitsproduksie-mengsel. Oorweeg Australië en Nieu-Seeland om die uitlaatgasse van elektriese motors te wissel met 'n land se hernubare elektrisiteit.
In 2018, Australië se aandeel aan hernubare energie in die opwekking van elektrisiteit was ongeveer 21% (soortgelyk aan Griekeland met 22%). In teenstelling daarmee was die aandeel van hernubare energie in die elektrisiteitsproduksiemengsel van Nieu-Seeland ongeveer 84% (minder as Frankryk met 90%). Die gebruik van hierdie data en ramings uit 'n 2018-beoordeling, kan die stroom-uitstoot van elektriese motors (vir 'n battery-elektriese voertuig) in Australië geskat word op ongeveer 170g CO₂ per km, terwyl die stroom-uitstoot in Nieu-Seeland gemiddeld ongeveer 25g CO₂ per km geskat word. Dit wys dat die gebruik van 'n elektriese motor in Nieu-Seeland waarskynlik sewe keer beter sal wees in terme van stroomop koolstofvrystellings as in Australië.
Bogenoemde studies toon dat die emissies gedurende die gebruiksfase van 'n kompakte sedanmotor met fossielbrandstof ongeveer 251g CO₂ per km beloop. Daarom was die gebruiksfase-uitstoot van so 'n motor ongeveer 81 g CO₂ per km hoër as die van 'n net-herlaaide EV in Australië, en baie erger as die emissies van 'n elektriese motor in Nieu-Seeland.
Die belangrikste prosesse in die herwinningsfase is voertuigontmanteling, herwinning van voertuie, herwinning van batterye en materiaalherwinning. Die geraamde emissies in hierdie fase, gebaseer op 'n studie in China, is ongeveer 1.8 ton vir 'n motor met fossiele brandstof en 2.4 ton vir 'n elektriese motor (batterye herwin). Hierdie verskil is meestal te danke aan die emissies van die herwinning van batterye, wat 0.7 ton beloop.
Dit illustreer dat elektriese motors in die herwinningsfase verantwoordelik is vir meer emissies as hul petrol-eweknieë. Maar dit is belangrik om daarop te let dat die herwonne voertuigonderdele in die vervaardiging van toekomstige voertuie gebruik kan word, en batterye wat deur direkte katodeherwinning herwin kan word, kan in daaropvolgende batterye gebruik word. Dit kan in die toekoms aansienlike voordele vir die vermindering van vrystellings inhou.
Op grond van onlangse studies stuur motors met fossielaangedrewe motors oor die algemeen meer as elektriese motors in alle fases van 'n lewensiklus uit. Die totale lewenssiklus-uitstoot van 'n motor met fossiele brandstof en 'n elektriese motor in Australië was onderskeidelik 333 g CO₂ per km en 273g CO₂ per km. Dit wil sê dat die gemiddelde elektrisiteitsnetwerk-elektrisiteit ongeveer 18% beter is as hulle koolstofvoetspoor betref.
Net so werk elektriese motors in Nieu-Seeland baie beter as motors met fossielaangedrewe emissies, met lewenssiklus-uitstoot van ongeveer 333 g CO₂ per km vir motors met fossielbrandstof en 128 g CO₂ per km vir elektriese motors. In Nieu-Seeland vaar EV's ongeveer 62% beter as fossielmotors in koolstofvoetspoorterme.
Md Arif Hasan, PhD-kandidaat, Te Herenga Waka - Victoria Universiteit van Wellington en Ralph Brougham Chapman, medeprofessor, direkteur omgewingstudies, Te Herenga Waka - Victoria Universiteit van Wellington
Jy is hier: Tuis > Sosiale en politieke > omgewing > klimaat > Oplossings > Die omgewingsvoetspoor van elektriese teenoor fossielwaens is verduidelik