Cine se teme de electromobilitate? 1. Cat de poluante sunt, de fapt, productia si exploatarea materiilor prime?

16 noiembrie 2018



Din dialogul despre electromobilitate sustinut cu cititorii nostri si din interactiunile cu jurnalistii si vizitatorii de la SAB 2018, am selectat o serie de intrebari si teme de interes comun, la care am incercat sa raspundem in articole recente, dedicate autovehiculelor electrice si hibride, subventiilor acordate pentru achizitionarea autovehiculelor electrice (4 episoade), retelelor si modului de incarcare, miniautomobilelor electrice de oras si prejudecatilor impotriva electromobilitatii, cu care ne-am intalnit.

Ca orice tehnologie noua, electrificarea transportului rutier are sustinatori si sceptici, prieteni devotati si dusmani inversunati, mai ales din randul celor ce isi simt interesele economice afecatate intr-un viitor nu foarte indepartat. In timp ce industria auto incearca sa se adapteze la nevoia sociala reala de diminuare a poluarii acustice si cu noxe si sa gasesca solutii pentru descongestionare a traficului din aglomeratiile urbane, intrebarile adresate de electro-sceptici despre validitatea solutiilor oferite de electromobilitate persista, in ciuda faptului ca automobilele electrice utilizeaza mai eficient energia disponibila si numeroase studii citate in lucrarea de aici dovedesc ca polueaza mai putin, atunci cand cumulam emisiile cu productia si cele rezultate din exploatare.

Reale sau invaluite de legende, aceste intrebari au nevoie de raspunsuri documentate, de dezbateri rationale si de experti impartiali, care sa analizeze atat situatia actuala in fiecare regiune, cat mai ales tendintele in viitor, pentru a gasi solutiile cele mai bune in favoarea sanatatii publice si conservarii resurselor.

De multe ori insa discutiile, care pornesc de la intrebari sincere si curiozitate justificata de a afla realitatea, degenereaza intr-un ping-pong de replici nefondate. Un exemplu clasic este cel pornind de la afirmatia “am auzit ca procesul de fabricare al automobilelor electrice este poluant“.

Ne-am propus sa trecem in revista, in trei episoade, cele trei faze din viata oricarui produs, care au un impact considerabil asupra mediului inconjurator si sa informam, cat mai impartial, asupra emisiilor din timpul productiei, al exploatarii si reciclarii autovehiculelor electrice.

PRODUCTIA

Un automobil electric, ca si unul echipat cu motor cu ardere interna, este produs din aproximativ aceleasi materiale, cu procese de asamblare asemanatoare, cu un avantaj de partea celor electrice, datorita numarului redus de piese si componente, chiar daca multe sunt mai familiare din industria IT, decat cea auto clasica.

O diferenta semnificativa o reprezinta acumulatorul, al carui surplus de emisii poluante in timpul productiei, in special CO2, este atribuit consumului suplimentar de energie electrica. Numeroase lucrari de specialitate incearca sa cuantifice in cat timp va compensa un automobil electric “zestrea” de emisii cu care porneste la drum, prin eliminarea emisiilor locale, “la esapament”, din timpul exploatarii (vezi lista bibliografica din articol).

Problema cu care se confrunta aceste studii este numarul imens de variabile care trebuie luate in considerare si diferentele semnificative intre tari privind sursele de generare a energiei electrice. Comparatiile citate adesea in studiile europene sunt Franta si Germania, doua tari mari producatoare de automobile, dar cu surse total diferite de energie, care determina ca utilizarea aceluiasi automobil electric in Franta sa fie mai ecologica decat in Germania (cu siguranta, dusmanii energiei nucleare franceze ma vor trage de urechi pentru aceasta afirmatie).

O alta comparatie frecventa este cea intre marii producatori de acumulatori din China, Coreea si Tesla. Chiar daca in China productia de energie din surse regenerabile creste ca importanta in balanta energetica, China fiind cel mai mare producator de energie electrica obtinuta cu panouri fotovoltaice, in prezent carbunele ramane sursa dominanta in balanta energetica.

Coreea, de unde provin majoritatea acumulatorilor instalati in Europa, depinde in mai mica masura de carbune, iar Tesla incepe sa produca mare parte a energiei electrice cu elemente fotovoltaice instalate pe acoperisul fabricii de acumulatori din apropiere de Reno, Nevada.

Cu toate acestea, din motive economice si pentru apropierea de uzinele de asamblare, fabricile europene de acumulatori au fost construite de furnizorii chinezi si coreeni in Polonia, Ungaria si in curand CATL va demara productia in Germania. Singurul investitor care pare sa se orienteze dupa criterii ecologice este Northvolt, care construieste o fabrica gigantica de acumulatori in Suedia, unde mai mult de 50% din energia electrica provine din surse regenerabile.

O alta variabila semnificativa in orice incercare de calcul al emisiilor din timpul productiei rezulta din eficienta diferita a proceselor de productie specifice fiecarui furnizor, a tehnologiilor diferite si confidentiale utilizate de firmele concurente si a dimensiunilor diferite ale acumulatorilor.

O solutie aparent ideala din punct de vedere ecologic poate fi Hyundai Ioniq, care este echipat cu cel mai mic acumulator din clasa sa, de 28 kWh, dar cu cel mai economic sistem de propulsie si cea mai rapida incarcare. Cu toate acestea, din dorinta de a oferi o autonomie mai mare, ceruta insistent de public, urmatoarea generatie de modele electrice Hyundai, SUV-ul Kona, va fi echipata acumulatoare de 39 si 64 kWh, ceea ce inseamna din start o “zestre” mai mare de emisii atribuibile fiecarui model, inca din procesul de productie.

Aceeasi tendinta de a echipa SUV-uri cu acumulatori foarte mari, pentru a asigura autonomia si performantele dinamice, este prezenta la Jaguar I-Pace (90 kWh) si la producatorii germani, Audi e-tron (95 kWh) si Mercedes EQC (80 kWh).  Este evident ca prioritatea a fost acordata atragerii publicului prin acceleratia si autonomia unui automobil electric si nu emisiilor poluante pe durata fabricarii acumulatorilor, reteta de succes fiind aplicata in ultimii zece ani si de firma Tesla.

MATERIILE PRIME

Un alt subiect de discutie indragit de electro-sceptici si subliniat de preferinta cu imagini dezolante din desertul Atacama, Chile, desi cel mai mare producator de litiu este Australia, este cel al poluarii generate de exploatarea materiilor prime. Mai intai trebuie sa stim ca utilizarea litiului pentru acumulatorii auto reprezinta doar 14% din consumul mondial, alte aplicatii fiind lubrifianti, produse farmaceutice, productia de sticla si ceramica si baterii pentru aparatura electrica cu cele mai diferite aplicatii.

In viitorul apropiat se prevede o crestere puternica a consumului de litiu in industria auto, pana la 38% din totalul utilizat pe plan global, daca electrochimia acumulatorilor nu il va inlocui cu alte elemente, mai eficiente pentru cresterea densitatii de energie, sau mai economice pe parcusul intregului proces, de la exploatare pana la reciclare.

Tot atat de important este sa pastram o perspectiva corecta asupra continutului de litiu intr-un acumulator Litiu-ion, din care reprezinta doar 2%, fata de celelalte elemente si materiale utilizate (vezi tabelul de mai jos).

Chiar daca se va elimina litiul si cobaltul, care este o alta materie prima extrem de controversata, din cauza exploatarii in conditii atroce, cu copii, in Congo,  si alte elemente vor domina electrochimia acumulatorilor in viitor, alternativa sustinuta de cei ce doresc sa mentina starea actuala in industria auto si cea petroliera, pare sa ignore atat dezastrele ecologice declansate de explorarile pentru hidrocarburi, cat si accidentele cauzate de platformele de foraj maritim.

Despre resursele mondiale limitate si conflictele generate de petrol nu este locul potrivit sa discutam aici, dar ne place sa amintim inca un avertisment recent al lui Elon Musk, ca intr-o buna zi sucul de dinozauri, pe care il extragem in prezent, se va termina. Si atunci?

db

 

Lectura recomandata:

  1. Despre productia de litiu
  2. Despre bateriile Litiu Ion
  3. Despre productia de cobalt
  4. Emisii poluante de la extractie la roata – un studiu al Departamentului Energiei SUA
  5. Strategia europeana pentru mobilitate cu emisii reduse – studiu al Comisiei Europene

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *