Po jakim dystansie auto elektryczne staje się bardziej ekologiczne niż spalinowe i z czego to wynika?

Choć w autach elektrycznych upatruje się przyszłości motoryzacji, ich przeciwnicy często podkreślają, że wcale nie są one takie ekologiczne. Problem dotyczy przede wszystkim produkcji ich akumulatorów. Ile zatem kilometrów musi pokonać auto elektryczne aż stanie się bardziej ekologiczny niż spalinowy? Oto odpowiedź.

Bez dwóch zdań znajdujemy się w przełomowym okresie w historii motoryzacji. To właśnie dzisiaj waży się przyszłość napędu spalinowego, z którego Unia Europejska chce całkowicie zrezygnować w 2035 roku. Przeszkód w jej planach jest przynajmniej kilka.

Po pierwsze, to nadal raczkująca infrastruktura. Po drugie, długi czas ładowania, a po trzecie – ograniczone zasięg aut na prąd i żywotność akumulatora trakcyjnego, która nadal pozostaje sporą niewiadomą.

Jest jeszcze jedna kwestia, czyli energochłonny proces wytwarzania baterii – od samego wydobycia surowców do ich wyprodukowania. W efekcie, w momencie opuszczenia linii montażowej, neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla auto elektryczne przyczynia się do większych zmian klimatycznych niż jego spalinowy odpowiednik.

Drogie pierwiastki

Akumulator trakcyjny jest zdecydowanie bardziej złożony niż bateria kwasowo-ołowiowa, zasilająca samochód spalinowy. W autach elektrycznych wykorzystuje się głównie akumulator litowo-jonowy, który, jak sama nazwa wskazuje, zawiera lit, będący rzadkim metalem.

Jego największymi producentami są Australia, Chile oraz Chiny. Pierwiastek ten stanowi około 11% baterii litowo-jonowej, którą można znaleźć również w telefonach, tabletach czy laptopach.

Wydobycie litu jest jednak czasochłonne, kosztowne i mało przyjazne dla środowiska. Dlaczego? Ponieważ zużywa się przy nim dużo wody oraz prądu. Związki litu biorą się bowiem z podziemnych złóż solanki, którą przepompowuje się do odstojników w celu odparowania z nich wody. Proces ten trwa aż dwa lata, a na jego końcu otrzymuje się sole i lit.

Obecnie, wraz z rozwojem elektromobilności wiele firm pracuje nad nowymi technologiami pozyskania tego pierwiastka. Jeśli uda się zmienić metodą wydobycia, stosując do tego filtry, membrany czy inne „wynalazki”, otworzy to nowe możliwości dla całego przemysłu.

Innym materiałem, wykorzystywanym do produkcji baterii jest kobalt, którego większość wydobywa się w Demokratycznej Republice Kongo.

Wydobycie powyższych pierwiastków, oprócz emisji i lokalnych zanieczyszczeń, wiąże się z kolejnym problemem. Chodzi o ich transport, przede wszystkim do Chin, będących zdecydowanie największym producentem akumulatorów trakcyjnych do aut elektrycznych.

W rezultacie sama produkcja baterii jest obciążona bardzo wysokim wydatkiem energetycznym. Ba, stanowi ona do 3/4 energii zużytej w produkcji auta elektrycznego oraz do 70% emisji dwutlenku węgla.

Energochłonna produkcja auta elektrycznego

Ale to nie wszystko. Produkcja samego samochodu to również bardzo energochłonny proces. Wykorzystywane tutaj surowce – głównie stal i aluminium – są wytwarzane w procesie, wymagającym bardzo dużo energii. Poza tym, muszą być przetransportowane do fabryk samochodów.

Tutaj są one tłoczone, kute i cięte, a następnie spawane oraz skręcane. Materiały ziem rzadkich, podobne do tych używanych w akumulatora, można znaleźć również w licznych podzespołach samochodów. To wszystko przyczynia się do tego, że wytworzenie go jest energochłonnym procesem. Według National Geographic aż do 20% jego całkowitej emisji powstaje właśnie w procesie produkcji.

Ile zużywa się energii przy wytworzeniu auta? Szacuje się, że to około 57 000 megadżuli, co przekłada się na około 2154 l benzyny. Jest to wystarczająca ilość, aby napełnić przeciętny, 50-litrowy zbiornik paliwa, 43 razy.

Teoretycznie więc, jeśli kupisz samochód spalinowy zamiast np. Volkswagena ID.Buzza, będziesz mógł spalić 43 zbiorniki paliwa, i nadal mieć przewagę w zużyciu energii nad pojazdem elektrycznym, wyposażonym w kosztowną w produkcji baterię.

Kolejny powód do krytyki aut elektrycznych dotyczy faktycznego źródła energii, służącego do ich zasilania. Zależne jest to głównie od tego, gdzie mieszkasz. Przykładowo na Islandii (energia geotermalna) czy w Norwegii (elektrownie wodne) niemal cała energia elektryczna pochodzi ze źródeł odnawialnych. W naszym kraju to zaledwie około 15%.

Po jakim dystansie auto elektryczne staje się ekologiczne?

Według badania przeprowadzonego przez Fuels Institute – organizacji non-profit o charakterze badawczym – aby auto elektryczne wyrządzało mniej szkód środowisku niż spalinowe, potrzeba na to przynajmniej kilku lat. W najlepszym przypadku, i to przy założeniu, że większość energii elektrycznej pochodzi z odnawialnych źródeł, trzeba będzie pokonać dystans około 31 000 km.

Po pokonaniu go auto elektryczne staje się znacznie bardziej czysty niż pojazd spalinowy. Według Fuels Institute przy zakładanym dystansie około 320 000 km jego ślad węglowy będzie o 41% niższy.

Dla porównania, Volvo pod koniec 2021 roku podało trzy scenariusze dotyczące eksploatacji swojego elektrycznego C40 Recharge. Wzięło w nich pod uwagę cały cykl życia samochodu, łącznie z wytworzeniem oraz jazdą na dystansie 200 000 km i utylizacją.

Przy energii pochodzącej w 11% z czystych źródeł, auto będzie musiało przebyć aż 109 918 km, nim osiągnie równowagę z bliźniaczym, spalinowym Volvo XC40. W całym cyklu, przewidzianym na 200 000 km, uda się zmniejszyć emisję dwutlenku węgla o 15%.

W drugim scenariuszu (19% to czysta energia) C40 będzie musiało pokonać dystans 77 248 km, natomiast w trzecim, czyli przy zasilaniu czystą energią, próg rentowności zostanie osiągnięty już po przebyciu 48 280 km.

Odnawialne źródła energii

Na całym świecie energia odnawialna stanowi prawie 40% całej produkowanej energii elektrycznej. Próbując walczyć ze zmianami klimatu, ONZ wyznaczyło ambitne cele, które – jeśli zostaną osiągnięte – powinny ograniczyć globalne ocieplenie do minimum.

Nadal nasza planeta będzie się wprawdzie ocieplać, ale dzięki podjętym ruchom ludzkość może uniknąć najgorszych konsekwencji z tym związanych. Jakich? Mogą one prowadzić do znikania nadmorskich miast, długotrwałych susz, klęsk nieurodzaju czy pożarów, obejmujących ogromne połacie.

Rządy zobowiązały się do osiągnięcia celów w zakresie emisji poprzez międzynarodowe porozumienia, takie jak paryskie porozumienie klimatyczne, a większość dużych firm ustala własne cele w zakresie zielonej energii.

Auto elektryczne stanie się bardziej ekologiczne

Reasumując. Mimo że auta na prąd ostatnio zyskały na popularności, istnieje uzasadniony argument, że wciąż jesteśmy na początku ery pojazdów elektrycznych. Z biegiem lat prawdopodobnie staną się one bardziej wydajne, a służąca im infrastruktura – ulegnie wyraźnejh poprawie.

Co więcej, nowe akumulatory mają stać się lżejsze i wykazywać wyższą gęstością niż obecnie, co również przyczyni się do mniejszego wydatku energetycznego przy ich produkcji. Problemem pozostaje ich utylizacja, ale wraz z rosnącą skalą – również i ona stanie się bardziej opłacalna.

A tym samym – wyraźnie wydajniejsza.