Oglejte si podeželje " Pogosta vprašanja o elektromobilnosti
Električni avtodom E-Luise iz Schau aufs Land

Pogosta vprašanja o elektromobilnosti

Pogosta vprašanja o elektromobilnosti

Leonard Röser

21 september 2022

Leonard je znanstvenik v naši ekipi in podrobno odgovarja na pogosto zastavljena vprašanja o elektromobilnosti in trajnosti.

Leonard Röser od Schau aufs LandOb tej priložnosti bi rad predstavil svoje poglede na temo elektromobilnosti. Najprej sem študiral znanost o okoljskih sistemih in se med študijem intenzivno ukvarjal s temo podnebnih sprememb, ki jih povzroča človek, in njihovimi učinki. Od takrat mi je ena stvar kristalno jasna: storiti moramo vse, kar je v naši moči, da čim prej ustavimo globalno segrevanje.

Kajti če sem se česa naučil med študijem, je to, da se znanstvena skupnost strinja: globalno segrevanje za več kot 1,5 ali 2 stopinji bo drastično in predvsem negativno spremenilo življenje na Zemlji. Vendar se zdaj ne želim podrobno ukvarjati s tem; podrobnosti o tem lahko najdete v najnovejšem poročilu Medvladnega foruma o podnebnih spremembah (Intergovernmental Panel on Climate Change) (Vir:).

S temi spoznanji, ki sem jih pridobil med študijem, si ne morem kaj, da ne bi iskal načinov, kako živeti podnebju prijazneje. 100 % zelene električne energije, pretežno vegetarijanska/veganska in regionalna/ekološka prehrana, nakupi iz druge roke, urbana mobilnost s kolesom in še marsikaj drugega so že del mojega vsakdana, na letalu nisem sedel že zelo dolgo, vendar so potovanja z mojim avtodomom še vedno strast, brez katere ne želim ostati. Zato sem se ozrl po alternativah in trenutno je na voljo samo ena: električna mobilnost.

Elektromobilnost ni rumeno jajce in še veliko se mora spremeniti, preden lahko zares govorimo o bolj trajnostni alternativi. Vsekakor pa ponuja pristop in predvsem rešitev, kako lahko zmanjšamo promet, ki je v Avstriji odgovoren za skoraj 50 % emisij CO₂ (Vir:), bolj prijazna do podnebja.

Kritična vprašanja in odgovori:

Pri tem je zelo pomembno, da govorimo o podnebju in ne okolju prijaznem okolju, kar je vprašanje, ki ga bom obravnaval v nadaljevanju.

Moj odgovor na to vprašanje je odločen da, če se pravilno izvaja. Predvsem je širjenje obnovljivih virov energije eden najpomembnejših mejnikov pri dolgoročnem zagotavljanju podnebju prijazne elektromobilnosti. Tako ali drugače pa je to pomemben cilj vseh držav in se zato že uresničuje. Toda že zdaj je vožnja z električnim avtomobilom v Avstriji običajno podnebju prijaznejša od vožnje z avtomobilom z motorjem z notranjim izgorevanjem. 

Tukaj je preprost primer izračuna VW Golf diesel/bencin v primerjavi z VW e-Golf (z navedenimi podatki lahko izračunate ogljični odtis za vsako vozilo):

CO₂-iz 1 litra dizelskega goriva: 3,14 kg (Vir:)
Emisije CO₂ iz 1 litra bencina: 2,89 kg (Vir:)
Emisije CO₂ 1 kWh energije (avstrijska mešanica energetskih virov): 0,219 kg (Vir:)
Emisije CO₂ 1 kWh energije (100 % zelene električne energije Avstrija): 0,014 kg (Vir:)

Emisije CO₂ pri proizvodnji 1 kWh zmogljivosti baterije: 75 kg (Vir:)

VW Golf Diesel: Poraba goriva 5,7 l/100 km (Vir:)
VW Golf bencin: poraba 7,6 l/100 km (Vir:)

VW e-Golf: poraba 16 kWh/100 km (Vir:)
Emisije CO₂ pri VW e-Golf iz proizvodnje baterije (35,8 kWh): 2,685 kg CO₂

VW Golf Diesel po 150.000 prevoženih kilometrih: 26,847 kg CO₂
VW Golf bencin po 150.000 km: 32,946 kg CO₂

VW e-Golf po 150.000 km (mešanica energijskih virov Avstrija): 5.256 CO₂ + baterija = 7941 kg CO₂
VW e-Golf po 150.000 km (100 % zelene električne energije Avstrija): 336 kg CO₂ + baterija = 3021 kg CO₂

Kot je razvidno iz tega primera izračuna, lahko že pri prevoženih 150.000 km prihranimo zelo veliko emisij CO₂. Zame je to nedvomno prispevek k temu, da bomo v prihodnosti na potovanjih bolj prijazni do podnebja. 

Koliko kilometrov morate prevoziti z električnim avtomobilom, da bo podnebju prijaznejši kot z vozilom na bencinski ali dizelski pogon?

Najprej bi se rad dotaknil dveh pomembnih vprašanj.

  1. Podatki iz žal še vedno pogosto citirane švedske študije (študija IVL) iz leta 2017 so že zastareli in so jih isti raziskovalci popravili navzdol (Vir:). Tukaj je trenutna študija, na katere podatke se prav tako sklicujem (Vir:).
  2. Skoraj vse nemško pisane študije o emisijah CO2 električnih avtomobilov uporabljajo emisije CO2, ki nastanejo pri proizvodnji 1 kWh električne energije iz nemške električne mešanice (približno 400 gramov na kilovatno uro) (Vir:). V Avstriji pa znaša približno 219 gramov na kilovatno uro. (Vir:). Zato je najbolj smiselno, da to ugotovite sami.

Za izračun za vsako vozilo lahko uporabite naslednje podatke:

Emisije CO₂ iz 1 litra dizelskega goriva: 3,14 kg (Vir:)
Emisije CO₂ iz 1 litra bencina: 2,89 kg (Vir:)
Emisije C0₂ 1 kWh energije (avstrijska mešanica energetskih virov): 0,219 kg (Vir:)
Emisije C0₂ 1 kWh energije (100 % zelene električne energije Avstrija): 0,014 kg (Vir:)
Emisije CO₂ pri proizvodnji 1 kWh zmogljivosti baterije: 75 kg (Vir:)

Kot primer sem ponovno uporabil VW Golf, vendar je to mogoče izračunati tudi za katero koli drugo vozilo:

VW Golf Diesel: Poraba goriva 5,7 l/100 km (Vir:)
Emisije CO₂ na kilometer: 0,17898 kg

VW Golf bencin: poraba 7,6 l/100 km (Vir:)
Emisije CO₂ na kilometer: 0,21964 kg

VW e-Golf: poraba 16 kWh/100 km (Vir:)
Emisije CO₂ na kilometer (avstrijska mešanica energetskih virov): 0,06132 kg

Emisije CO₂ pri VW e-Golf iz proizvodnje baterije (35,8 kWh): 2,685 kg CO₂

VW e-Golf z avstrijsko mešanico električne energije bi bil v primerjavi z VW Golf Diesel po 25.000 prevoženih kilometrih bolj prijazen do podnebja. V primerjavi z bencinskim VW Golfom že po 19.000 prevoženih kilometrih.

Ko mi zastavijo to vprašanje, vedno najprej postavim nasprotno vprašanje: kaj je smiselna in predvsem podnebju prijazna alternativa? Ne zato, ker bi želel odvrniti pozornost od vprašanja, temveč zato, ker me to vprašanje zelo zanima. Takoj ko bodo obstajale alternative, ki bodo okolju prijaznejše, socialno pravičnejše in tudi podnebju prijaznejše, se bom pridružil. Takrat bom z veseljem zavrgel vse prejšnje načrte 🙂 Žal jih še nisem našel.

A če se vrnemo k vprašanju, je odgovor žal pritrdilen. Kaj pa druge možnosti? Proizvodnja bencina in dizelskega goriva ima prav tako izjemen vpliv na okolje. Zato moramo tudi tu pogledati celotno sliko in se ne osredotočiti le na eno stvar. 

Pri proizvodnji baterij in črpanju nafte se srečujemo z vprašanji, kot so poraba vode, virov, energije in zemljišč. Žal se pri nafti soočamo le s ponavljajočimi se manjšimi in večjimi naravnimi nesrečami zaradi izgube nafte v naravi in v vodi (Vir:). Teh ni mogoče preprosto prezreti. Vendar rudarjenje litija povzroča tudi zniževanje podtalnice, zlasti na območjih, kjer je vode malo (npr. v puščavi Atacama v Čilu), pitna voda pa je pogosto onesnažena (Vir:). Zato obe barvi zagotovo nista rumeni od jajca. Pomemben vidik, o katerem se žal pogosto ne razpravlja, je, da kovine, kot je litij, iz zemlje vzamemo le enkrat in jih tako recikliramo. Te kovine so lahko zelo dolgo uporabne, če jih pravilno uporabljamo, predvsem pa, če jih je mogoče reciklirati. Nasprotno pa nafta, ki jo pridobivamo iz zemlje, zgori in je zato ni več; ni je mogoče ponovno uporabiti. Po mojem mnenju je to pomembna razlika med nafto in baterijami. Vendar pa je jasno tudi to, da bo treba še veliko storiti, da bo proizvodnja baterij resnično okolju prijazna in da bo recikliranje ekološko in ekonomsko izvedljivo. Dobra novica je, da se na teh ciljih že intenzivno dela.

Kot sem omenil na začetku, je moj glavni cilj v tem trenutku, da bi bil v prihodnosti na potovanjih z avtodomom prijaznejši do podnebja, in ta cilj že dosegam z E-Luise (glej zgoraj). Vendar to ne pomeni, da mi ni mar za vpliv na okolje. Z našim postopkom upcykliranja že zavestno poskušamo zmanjšati negativne vplive na okolje. Žal smo še vedno odvisni od baterij. Toda že zdaj načrtujemo, da bodo baterije vozila E-Luise imele drugo življenje kot domače shranjevalne enote. Tako je njihova uporaba v naslednjih 10-20 letih že zagotovljena. Pri tem izhajam iz predpostavke, da bo do takrat mogoče baterije smiselno reciklirati, kar pomeni, da bodo materiali ostali v ciklu uporabe veliko dlje časa. 

Na to vprašanje lahko odgovorim le pritrdilno. Pomembno pa se mi zdi, da vedno gledamo na celotno sliko in se ne osredotočamo na eno samo stvar. Po mojem mnenju je narobe, če eno stvar demoniziramo, hkrati pa sprejemamo druge stvari ali alternative, od katerih imajo nekatere veliko hujše posledice. A vrnimo se k vprašanju.

Eden od načinov pridobivanja litija je uparjanje vode. To pomeni, da so za pridobivanje dragocene surovine potrebne velike količine vode. Znanstvene študije se zelo razlikujejo, od 400 000 litrov na tono litija (Vir:) do 2.000.000 litrov na 1 tono litija (Vir:). Baterija električnega avtomobila vsebuje od 7 do 12 kg litija (Vir:) Odvisno od študije torej govorimo o približno 4000 do 20.000 litrih vode, ki se porabi za izdelavo baterije za električni avtomobil. To je vsekakor zelo velika količina. Vendar je treba upoštevati tudi, da pogosto ne gre za pitno vodo, temveč za slanico, tj. zelo slano vodo. Kljub temu pa je prizadeta raven podtalnice, kar vpliva na celotno regijo in s tem na številne ljudi. Toda preden zaradi tega demoniziramo elektromobilnost, se moramo zavedati, da litij, ki se pridobiva za baterije, ne konča samo v avtomobilskih baterijah. Skoraj vsaka baterija v vseh elektronskih napravah vsebuje litij, ki ga je na našem planetu ogromno. Ali so zato tudi te naprave demonizirane? Po drugi strani pa vsako leto onesnažimo ogromno količino vode zaradi izgube surove nafte v naravi ali v vodi. Samo en liter surove nafte zadostuje za onesnaženje 1 milijona litrov vode (Vir:). Vsako leto pa se v vodi znajdejo velike količine nafte, odvisno od vira, med 150 000 tonami (Vir:) na več kot 1 milijon ton (Vir:). Samo v Severnem morju je ta številka med 4000 in 6000 tonami na leto (Vir:). 

Ne želim zamolčati porabe vode pri proizvodnji litija. Prav tako se zavzemam za to, da bi lahko v prihodnosti litij pridobivali na okolju prijaznejši in varčnejši način ter se za to aktivno zavzemam. 

Druge proizvodnje, ki so zelo intenzivne pri porabi vode:

Za 1 kg govejega mesa je potrebnih približno 15.000 litrov vode (Vir:)
1 kg bombaža potrebuje približno 10.000 litrov vode (Vir:)
Za 1 kg masla je potrebnih približno 5000 litrov vode (Vir:

Končno preprost in jasen odgovor: baterije, ki jih uporabljamo za E-Luise, so litij-železo-fosfatne baterije, ki ne potrebujejo kobalta.

V prihodnosti bodo skoraj zagotovo obstajale baterije brez litija, vendar žal še nismo prišli tako daleč. Vendar se lahko to kmalu spremeni. Proizvajalec baterij CATL je za leto 2023 že napovedal baterijo, ki bo brez litija, kobalta in niklja (Vir:). 

O, da, imeli bi. Toda bodimo realni, vsi avtomobili na svetu ne bodo čez noč zamenjani z električnimi vozili. Ta proces bo trajal še več let. In ta čas je seveda treba izkoristiti za ustrezno prilagoditev električnega omrežja ter vključitev novih zamisli in pristopov.

Smiselna prihodnja smer elektromobilnosti je na primer V2G (vozilo z omrežjem). V tem primeru bodo velike baterije električnih avtomobilov služile kot rezervoar za električno omrežje, kar bo zelo koristilo energetskemu prehodu, saj bo mogoče shraniti več energije iz obnovljivih virov (Vir:).

Najprej: "Odpadne industrijske in avtomobilske baterije je treba brez izjeme reciklirati (snovna predelava): Energetska predelava ali celo odstranjevanje (npr. odlaganje na odlagališčih) ni dovoljeno v vsej EU" (Vir:). Tako ne končajo v košu za smeti.

Nasprotno, te baterije so še vedno veliko vredne, čeprav nimajo več dovolj zmogljivosti za električni avtomobil.

Nezadostna zmogljivost za električni avtomobil pomeni, da ima baterija še vedno zmogljivost 70 do 80 %. Ali se to zgodi po 5, 10 ali 20 letih, je odvisno od različnih dejavnikov, na primer od števila prevoženih kilometrov ali vrste polnjenja. Vendar je ta zmogljivost več kot zadostna za uporabo baterije kot domače shranjevalne enote ali kot splošne shranjevalne rezerve. Tako imenovana druga življenjska doba baterij je zato ekološko in ekonomsko smiselna in postaja vse bolj priljubljena (Vir:). 

Vendar tudi te baterije sčasoma prenehajo delovati, zato je pomembno, da jih reciklirate. Le tako lahko govorimo o resnično trajnostni uporabi baterij. Vendar se tudi na tem področju že veliko dogaja. Na splošno recikliranje baterij že velja za tehnično izvedljivo. Vendar je še vedno potrebna nadaljnja optimizacija (Vir:). Obrat za recikliranje v Umicoresu pa lahko že zdaj predela do 7 000 ton na leto (Vir:). 

Pustite komentar

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

Pomaknite se na vrh