Вредят ли аккумуляторы электромобилей окружающей среде? Изучение реального воздействия.

Мало кто станет утверждать, что электромобили не лишены недостатков – они зачастую дороги, требуют времени на зарядку и т. д. Однако их положительное влияние на окружающую среду редко подвергается сомнению. 

 Наличие электрической батареи вместо двигателя внутреннего сгорания позволяет этим автомобилям передвигаться по дорогам, не производя вредных выхлопных газов. Но между производством, зарядкой и переработкой эти батареи могут оказаться не такими экологически чистыми, как кажутся. Возникает вопрос:вредны ли аккумуляторы электромобилей для окружающей среды? 

 Давайте проследим за аккумулятором электромобиля на протяжении всего его жизненного цикла, чтобы увидеть, где он помогает окружающей среде, а где нет. 

Литиевый рудник Каучари-Олароз в Аргентине.

Сырье

Экологический ущерб от аккумуляторов электромобилей начинается еще до того, как продукт будет собран, особенно при добыче его активного материала, лития. Чтобы извлечь литий из земли, огромное количество воды закачивается в солончаки, вынося на поверхность богатую минералами соленую воду. Литий отфильтровывают из смеси, оставшейся после испарения воды. 

 Этот водоемкий процесс проблематичен по нескольким причинам, включая возможность загрязнения системы водоснабжения. Еще больше усложняет проблему расположение этих мин, многие из которых находятся в пустынных регионах Австралии и Китая. Однако более половины запасов лития на планете находится в зоне, называемой «Литиевый треугольник», охватывающей участки Андских гор Аргентины, Боливии и Чили. По данным Организации Объединенных Наций, этот район является одним из самых засушливых мест на земном шаре, а добыча лития потребляет до 65 % воды в регионе.  

 Литий — не единственный потенциально опасный материал для аккумуляторов электромобилей. Процесс добычи кобальта, большая часть которого осуществляется в Демократической Республике Конго, приводит к образованию опасных побочных продуктов, которые могут отравить окружающую среду. Участки кобальтовых рудников часто содержат серу, которая при контакте с воздухом и водой образует серную кислоту. По данным Организации Объединенных Наций, этот процесс наносит ущерб рекам, ручьям и водной флоре и фауне, нанося ущерб, который может длиться сотни лет. 

Аккумуляторные батареи для Chevrolet Bolt EV 2022 года проходят производственную линию на сборочном заводе General Motors Orion.

Производство

Из-за методов, необходимых для добычи сырья, и их последующего воздействия на окружающую среду, производство аккумуляторов, вероятно, является наиболее экологически вредным этапом в производстве электромобилей. Исследования Международного совета по чистому транспорту (ICCT) показали, что на производство аккумуляторов приходится от 15 % до 20 % выбросов в течение жизненного цикла электромобилей.

Если исключить литиевую батарею из уравнения, производство электрических и газовых транспортных средств будет очень похожим и, следовательно, будет иметь почти одинаковое воздействие на окружающую среду. Однако его включение делает производство электромобилей немного менее экологичным, чем производство автомобилей, работающих на газе.  

Ford Mustang Mach-E 2021 года выпуска

Используется

Критики электромобилей часто сразу же отмечают, что «зеленые» автомобили на самом деле не являются зелеными. Они заряжаются от электрической сети, вероятно, работающей на ископаемом топливе. Это верно. Если электроэнергия, используемая для питания аккумулятора электромобиля, не получена полностью из возобновляемых источников, с этим связаны выбросы. 

Но электрические сети по всей стране переходят на сочетание природного газа, ветра и солнечной энергии. В настоящее время почти 20% электроэнергии в стране вырабатывается на возобновляемые источники энергии, по данным Агентства по охране окружающей среды США. (Недалеко от дома почти 17% электросетей Новой Англии и более 40% северной части штата Нью-Йорк питаются за счет возобновляемых источников.) Независимо от того, где вы живете, вы, вероятно, получаете хотя бы часть своей энергии из экологически чистой энергии. 

Однако, даже учитывая выбросы электроэнергии, исследования показывают, что электромобиль обычно ответственен за более низкий уровень выбросов парниковых газов, чем средний новый бензиновый автомобиль, из-за полного отсутствия выбросов из выхлопных газов в течение всего срока службы автомобиля. Как известно, с бензиновыми автомобилями дело обстоит иначе. Агентство по охране окружающей среды постоянно обнаруживает, что транспортный сектор страны является крупнейшим источником выбросов парниковых газов. , при этом легковые и грузовые автомобили лидируют в этой категории. 

Электрические аккумуляторные системы разбираются на пилотном заводе по переработке отходов Volkswagen.

Переработка

Электрические транспортные средства и транспортные средства внутреннего сгорания оказывают совершенно разное воздействие на окружающую среду во время эксплуатации. Но когда дело доходит до переработки, ситуация полностью обратная. По данным Американского химического общества, всего лишь 5 % литиевых аккумуляторов в мире перерабатываются, что резко контрастирует с 99 % свинцовых автомобильных аккумуляторов, перерабатываемых здесь, в США. 

Нехватка переработанных литиевых батарей имеет серьезные экономические последствия, но также наносит ужасный урон окружающей среде. Большинство литиевых батарей попадают на свалки, где их опасные компоненты могут попасть в почву и грунтовые воды. Свалки также являются основным источником выбросов парниковых газов, сообщает EPA. отчеты. Переработка также ограничит потребность в добыче сырья, что является экологически разрушительным этапом срока службы аккумулятора электромобиля. 

Так почему же так мало литиевых автомобильных аккумуляторов перерабатываются? Короче говоря, потому что это требует много времени, денег и усилий. В отличие от свинцовых аккумуляторов, литиевые автомобильные аккумуляторы не стандартизированы. Они часто различаются по размеру, форме и соотношению компонентов от одного производителя к другому. Поэтому каждый из них необходимо разбивать по-разному, создавая весьма трудоемкий и энергоемкий процесс. Что еще хуже, аккумуляторные блоки не предназначены для разборки. Они могут содержать несколько тысяч отдельных аккумуляторных элементов, а также сложную систему схем и датчиков. Все эти компоненты плотно упакованы вместе и закреплены в пластиковом или алюминиевом корпусе. 

Как и другие аспекты электромобилей, переработка литиевых батарей сталкивается с проблемой курицы и яйца. Из-за препятствий правительства и частные компании не решаются инвестировать в крупномасштабные программы переработки, но повышение эффективности переработки не произойдет без таких усилий. Однако мы начинаем видеть некоторые изменения. В 2019 году Министерство энергетики объявило о создании ReCell Center. , первый правительственный исследовательский центр по переработке литиевых батарей, занимающийся разработкой экономически эффективного и экологически безопасного процесса переработки, который «поможет Соединенным Штатам конкурировать в глобальной индустрии переработки, а также уменьшит нашу зависимость от иностранных источников материалов для батарей».

В заключение:вредны ли аккумуляторы электромобилей для окружающей среды?

С экологической точки зрения аккумуляторы электромобилей далеки от совершенства:их сборка истощает природные ресурсы Земли; их производство энергозатратно; их зарядка требует грязной энергии; и переработка их практически невозможна. 

Однако эти негативные последствия компенсируются отсутствием выбросов из выхлопных труб на протяжении всего срока службы автомобиля. вышеупомянутое исследование ICCT обнаружили, что электромобили в США производят на 60–68% меньше выбросов в течение своего срока службы, чем автомобили, работающие на бензине. 

Короче говоря, электромобили являются более экологически чистым выбором. Тем не менее, есть возможности для улучшения. Более эффективные методы производства, более экологичные электрические сети и улучшенные возможности переработки принесут пользу аккумуляторам электромобилей – и окружающей среде – в будущем. 

Посетите ААА Платформа для электромобилей для получения дополнительной информации об этих автомобилях будущего.

Последнее обновление:11 апреля 2023 г. сотрудниками AAA