Elektromobily by podle vizí mnoha expertů i automobilek měly představovat nejekologičtější způsob přepravy, který současně dokáže potěšit i levnějším provozem, vyšší spolehlivostí a v neposlední řadě i skvělou akcelerací. Odpůrci elektromobility však mají několik pádných argumentů, na které se ve svém posledním videu rozhodl zaměřit Jason Fenske z kanálu Engineering Explained.
Ve svém videu se rozhodl rozebrat tři nejčastější otázky, kterými se odpůrci elektromobility často ohánějí:
- 1. Nedochází při výrobě baterií pro elektromobily k extrémní produkci emisí CO2?
- 2. Přinášejí vůbec elektromobily, které jsou poháněny energií získanou z fosilních paliv, nějaké emisní benefity? Resp. mají takové elektromobily vůbec smysl?
- 3. Není těžba Lithia enormní zátěží pro planetu a životní prostředí?
Aby mohl Fenske nabídnout co možná nejpřesnější odpovědi, pustil se do pátrání pátrání po studiích realizovaných univerzitami a dalšími odbornými institucemi. Ke svému výzkumu mohl využít i zdroje z Formule E, se kterou na posledních videích spolupracoval, ovšem to v rámci objektivity neudělal. Všechny informace ve svém videu navíc podložil citacemi s odkazem na zdroj.
Samotné video se pak rozhodl rozdělit na dvě části. Jedna se věnuje emisím elektromobilů a konvenčních automobilů během výroby a provozu, druhá pak získávání materiálů a právě výše zmíněné těžbě lithia. Pojďme ale začít s první částí, kterou je výroba.
Výroba každého automobilu je spojená s emisemi, přičemž přičemž největší procento emisí při výrobě elektromobilu vzniká právě výrobou baterií. Pokud bychom ale srovnávali výrobu tradičního automobilu a elektromobilu bez baterií, budou hodnoty téměř stejné - okolo 10 tun CO2.
zdroj: youtube.com
Hodnoty emisí při výrobě baterií pak závisí na kapacitě baterií. Pokud se smíříte s menší baterií o kapacitě okolo 30kWh, jakou může nabídnout například minulá generace Nissanu Leaf, budou se emise při výrobě pohybovat okolo 1-5 tun CO2. Naopak při výrobě obrovských baterií o kapacitě 100 kWh, jaké nabízí například extrémně výkonná Tesla P100D, se bavíme o 6 - 17.5 tuny CO2. Aby však byl výzkum férový, rozhodl se Fenske počítat v obou případech s vyššími hodnotami.
Součtem hodnot tak zjišťujeme, že zatímco výroba automobilu s konvenčním pohonem způsobila emisi 10 tun CO2, u elektromobilu s 30kWh baterií se bavíme o 15.3 tunách a u 100kWh elektromobilu dokonce o 27.5 tunách. Pro elektromobily to nevypadá dobře, ovšem teď nastává ještě čas zjistit, jaké jsou emise během provozu.
Emise během provozu elektromobilů jsou v posledních letech přísně sledovány a tak jejich zjištění není problém. Americký energetický úřad dokonce zřizuje web, na kterém lze dohledat data o emisích vypouštěných různými typy automobilů a to dokonce v závislosti na jednotlivých amerických státech.
Z tohoto webu lze zjistit, že průměrné benzínové vozidlo vygeneruje ročně v průměru okolo 5.2 tuny emisí CO2. Oproti tomu elektromobily generují v průměru ročně okolo 2.02 tuny emisí CO2. Z grafů jednotlivých států je však dobře vidět, jaké rozdíly mezi státy existují. Zatímco ve státě Idaho, kde existuje velké množství vodních elektráren, jsou emise elektromobilů naprosto zanedbatelné, v Západní Virginii, kde je velké množství uhelných elektráren, jsou emise elektromobilů téměř shodné s emisemi benzínových aut.
Pojďme se ale opět vrátit k celostátnímu průměru a zjistit, za jak dlouho se stane elektromobil ekologičtějším co se emisí CO2 týče. K tomu lze využít jednoduchou rovnici, která srovnává součet produkce CO2 + roční produkci CO2 * čas u elektromobilu a benzínového vozu. Výsledkem je pak zjištění, že elektromobil s 30kWh baterií je v USA ekologičtější v průměru již po 1.67 roku provozu.
Pokud provedeme stejné srovnání s elektromobilem se 100kWh baterií, zjistíme, že výkonnější elektromobil bude ekologičtější až po 5.5 roku. Mnozí mohou namítat, že baterie mají omezenou životnost, ovšem také jsou dlouhou dobu kryty zárukou od výrobce. Navíc elektromobily obsahují i podstatně menší množství pohyblivých částic, což dále snižuje jejich náklady na údržbu.
Nyní je potřeba si uvědomit, že Fenske počítal s maximálními emisemi CO2 během výroby elektromobilu. Kdyby počítal s minimálními hodnotami, byl by elektromobil s menší baterií ekologičtější již po cca 4 měsících. Elektromobil s větší baterií pak během méně než dvou let.
Velkou roli ale hraje i zdroj elektrické energie v příslušném státě. Zatímco v Idahu, kde je velká část energie získávána z vodních elektráren, by elektromobil s menší baterií mohl být ekologičtější již za 1.1 roku a elektromobil s větší baterií za 3.6 roku, zcela jiná situace by panovala v Západní Virginii. Jelikož je zde elektrická energie získávána především z uhelných elektráren, stal by se menší elektromobil ekologičtějším až za 5.4 roku a elektromobil s větší baterií až za 17.8 roku.
Fenske navíc upozorňuje na skutečnost, že v USA neexistuje jediný stát, kde by bylo ekologičtější jezdit s autem se spalovacím motorem. Naopak elektromobily jsou nejekologičtější volbou zhruba v polovině států. V druhé polovině jsou pak ideálním řešením hybridy nebo plug-in hybridy.
Tím lze sekci se srovnáním elektromobilů a hybridů uzavřít a můžeme přejít na otázku ekologičnost těžby lithia.
Hned na začátek je potřeba říci, že ačkoliv je Lithium zmíněno dokonce i v názvu akumulátorů, jeho obsah je zde minimální. VE skutečnosti se bavíme o 5 - 7 procentech, zatímco Kobalt je zastoupen 5-20 procenty a Nikl 5 - 10 %. Velkou část těchto cenných kovů pak lze navíc poměrně snadno z baterií recyklovat.
Samotná těžba lithia je pak enormně náročná na vodu, ovšem často probíhá v odlehlých částech světa, jako je poušť Atacama v Chile. Právě tohle místo je jedním z největších producentů Lithia na světě. Během těžby dochází k těžbě materiálu z podzemí, ze kterého se následně odpaří voda a směs lithia a dalších látek se odesílá k dalšímu rafinování. Ačkoliv je tento proces pro přírodu náročný, odehrává se v místech, kde stěží přežívá minimum jakéhokoliv života.
Oproti tomu těžba ropy často probíhá v mnohem různorodějších a hlavně křehčích ekosystémech, například na dnech moří a oceánů či v různých stepích. Těžba Lithia tedy rozhodně není méně škodlivá nebo snad drastická pro přírodu, ale ve srovnání s těžbou ropy se rozhodně nedá označit za škodlivější.
Technologie baterií, ve kterých se Lithium využívá, je přitom neustále rozvíjena a vědcům se daří zvyšovat kapacitu i životnost baterií. To je ostatně vidět i na závodech série Formula E, kde za celou sezónu došlo jen ke 2 selháním baterií v závodních vozech, které jsou extrémně namáhány. Během konvenčních závodů přitom dochází k výměnám motorů poměrně často.
Závěrem se tedy dá říci, že elektromobily rozhodně nejsou pro životní prostředí škodlivější a to bez ohledu na zdroj elektrické energie. Naopak ve většině případů mohou být poměrně brzy považovány za ekologicky šetrnější, než jsou vozy se spalovacími motory.