وسایل نقلیه برقی چقدر سبز و دوستدار محیط زیست هستند؟

وسایل نقلیه برقی هنوز هم اثرات منفی زیست محیطی دارند. در ادامه با راهنمای مسائل اصلی و نحوه پرداختن به آن‌ها با ما همراه باشید.

در سراسر جهان دولت‌ها و خودروسازان وسایل نقلیه الکتریکی را به عنوان یک فناوری اصلی برای جلوگیری از استفاده از مواد نفتی و مبارزه با تغییرات اقلیمی تبلیغ می‌کنند. جنرال موتورز اعلام کرده است که قصد دارد تا سال ۲۰۳۵ فروش خودروهای بنزینی و کامیون‌های سبک وزن را تا سال ۲۰۳۵ متوقف کند و از باتری جدید برای خودروها استفاده کند. ولوو (Volvo) در این هفته گفت است که سرعت این مدل حتی سریع‌تر خواهد بود و یک خط تولید تمام الکتریکی را تا سال ۲۰۳۰ معرفی می‌کند.

وقتی خودروهای الکتریکی و کامیون‌ها وارد مسیر اصلی شوند با سوالاتی مداوم روبرو خواهند شد: آیا آن‌ها واقعاً به اندازه تبلیغاتشان سبز هستند؟

کارشناسان عموما موافقند که وسایل نقلیه جدید نسبت به وسایل نقلیه سنتی گزینه‌ای مناسب و سازگاری با محیط زیست هستند، البته بسته به نوع شارژ و فرآیند تولید هنوز هم می‌توانند اثرات زیست محیطی خود را داشته باشند. در این مقاله راهنمایی برای برخی از بزرگ‌ترین نگرانی‌ها و چگونگی رفع آن‌ها آورده شده است.

چگونگی تولید برق برای وسایل نقلیه برقی مهم است

به طور کلی امروزه اکثر خودروهای برقی فروخته شده به طور قابل توجهی کمتر از اتومبیل‌های دارای سوخت بنزین گرمایش تولید می‌کنند. اما در بسیاری از موارد بستگی به میزان سوختن ذغال سنگ برای شارژ کردن این وسایل نقلیه پلاگین دارد. شبکه‌های الکتریکی نیاز به تمیز کردن بسیار زیاد دارند، قبل از اینکه وسایل نقلیه الکتریکی گازهای گلخانه‌ای را منتشر کنند.

یکی از روش‌های مقایسه تأثیرات آب و هوایی مدل‌های مختلف وسیله نقلیه استفاده از یک ابزار آنلاین تعاملی توسط محققان موسسه فناوری ماساچوست است که سعی در ترکیب همه عوامل مربوطه دارد:

میزان تولید گازهای گلخانه‌ای در ساخت اتومبیل‌ها و تولید بنزین و سوخت دیزل، میزان سوختن بنزین خودروها و محل تولید برق برای شارژ وسایل نقلیه الکتریکی را محاسبه کرده‌اند.

اگر فرض کنیم وسایل نقلیه الکتریکی انرژی خود را از متوسط شبکه در ایالات متحده تأمین می‌کنند، که معمولاً ترکیبی از سوخت فسیلی و انرژی تجدیدپذیر است، در نتیجه تقریباً همیشه از ماشین‌های معمولی سبزتر هستند. حتی اگر تولید گازهای گلخانه‌ای وسایل نقلیه الکتریکی به دلیل وجود باتری بیش‌تر باشند، موتورهای الکتریکی آن‌ها از موتورهای احتراق داخلی خودروهای سنتی که سوخت‌های فسیلی را می‌سوزانند، کارایی بیش‌تری دارند.

به عنوان مثال می‌توان انتظار داشت که یک شورولت بولت تمام برقی به طور متوسط برای هر مایل طی شده در طول عمر خود ۱۸۹ گرم دی اکسید کربن تولید کند. از طرف دیگر تخمین زده می‌شود که یک تویوتا کمری جدید بنزینی ۳۸۵ گرم دی اکسید کربن در هر مایل تولید کند. یک وانت جدید فورد F-150 کم مصرف، در هر مایل ۶۳۶ گرم دی اکسید کربن تولید می‌کند.

اما این عدد فقط یک مقدار متوسط است. از طرف دیگر اگر بولت از طریق یک شبکه سنگین ذغال سنگ شارژ شود، مانند نمونه‌هایی که در حال حاضر در غرب میانه یافت می‌شود، می‌تواند از یک اتومبیل هیبریدی مدرن مانند تویوتا پریوس (Toyota Prius) که با بنزین کار می‌کند اما از یک باتری برای تقویت میزان مصرف خود استفاده می‌کند، ضرر بیش‌تری برای محیط زیست داشته باشد. (بولت با سوخت زغال سنگ هنوز کمری و F-150 را شکست می‌دهد.)

Jeremy Michalek استاد مهندسی در دانشگاه کارنگی ملون گفته است: “ذغال سنگ یک عامل مهم و حیاتی به شمار می‌رود. اگر متوجه خودروهای برقی در پیتسبورگ که شب‌ها به برق وصل می‌شوند و کارخانه‌های زغال سنگ اطراف را برای سوزاندن زغال سنگ بیش‌تر سوق می‌دهند، شده‌اید پس برای محیط زیست چندان مفید نخواهد بود و حتی می‌تواند آلودگی بیش‌تری برای هوا داشته باشد.”

خبر خوب برای وسایل نقلیه الکتریکی این است که اکنون اکثر کشورها برای پاکسازی شبکه‌های الکتریکی خود تلاش می‌کنند. در ایالات متحده شرکت‌های برق صدها کارخانه ذغال سنگ را در دهه گذشته از رده خارج کرده و به ترکیبی از گازهای طبیعی، باد و انرژی خورشیدی با آلایندگی پایین‌تر تبدیل شده‌اند. در نتیجه محققان دریافتند که در ادامه‌ی این اقدامات وسایل نقلیه الکتریکی نیز پاکتر خواهند شد.

Jessika Trancik دانشیار مطالعات انرژی در M.I.T. گفته است: “دلیل اینکه خودروهای الکتریکی یک راه حل جذاب برای شرایط آب و هوایی به نظر می‌رسند این است که اگر ما بتوانیم شبکه‌های خود را بر اساس کربن صفر (zero-carbon) ایجاد کنیم، انتشار گازهای گلخانه‌ای کاهش می‌یابد. در حالی که حتی بهترین هیبریدهایی که بنزین می‌سوزانند نیز همیشه مقدار پایه‌ای از انتشار گازهای گلخانه‌ای را دارند و نمی‌توانند به زیر این مقدار بروند.”

مواد اولیه می‌توانند مشکل ساز شوند

مانند بسیاری از باتری‌های دیگر سلول‌های یون لیتیوم که سوخت اکثر وسایل نقلیه الکتریکی را تأمین می‌کنند، به مواد اولیه‌ای مانند کبالت، لیتیوم و عناصر کمیاب خاکی متکی هستند که نگرانی‌های جدی زیست محیطی و حقوق بشر را به دنبال دارد. بخصوص کبالت که بسیار مشکل ساز شده است.

استخراج کبالت پس ماند‌های خطرناک و سرباره‌هایی تولید می‌کند که می‌توانند به محیط زیست نفوذ کنند. مطالعات نشان داده است که جوامع، به ویژه کودکان در معرض کبالت و فلزات دیگر قرار دارند. استخراج فلزات از سنگ معادن آن‌ها نیز به فرایندی به نام ذوب نیاز دارد که می‌تواند اکسید گوگرد و سایر آلودگی‌های مضر هوا را منتشر کند. تا آنجا که ۷۰ درصد از منبع کبالت جهان در جمهوری دموکراتیک کنگو استخراج می‌شود. گروه‌های حقوق بشری هشدار می‌دهند که در معادن غیرقانونی آرتیزانال که کارگران و از جمله بسیاری از کودکان فقط با استفاده از ابزار دستی که سلامت و ایمنی آن‌ها را تهدید می‌کند، فلز را از زمین حفر می‌کنند.

لیتیوم جهان در استرالیا یا از زمین‌های نمکی در مناطق آن در آرژانتین، بولیوی و شیلی استخراج می‌شود، عملیاتی که از مقدار زیادی آب زیرزمینی برای بیرون کشیدن آب شور استفاده می‌کند و باعث میشود که سهم آب موجود برای کشاورزان و دامداران بومی به میزان زیادی کاهش یابد.

آب مورد نیاز برای تولید باتری به این معنی است که تولید وسایل نقلیه الکتریکی حدود ۵۰ درصد بیش‌تر از موتورهای احتراق داخلی سنتی آب مصرف می‌کند. رسوبات کمیاب خاک متمرکز در چین، اغلب حاوی مواد رادیواکتیو است که می‌تواند آب رادیواکتیو و گرد و غبار منتشر کند.

خودروسازان و سایر تولیدکنندگان متعهد به حذف کبالت از زنجیره‌های تأمین خود شده‌اند و همچنین گفته‌اند که آن‌ها باتری‌هایی تولید می‌کنند که میزان کبالت را کاهش می‌دهند یا از بین می‌برند. Mickaël Daudin از پکت، یک سازمان غیرانتفاعی که با جوامع معدن در آفریقا کار می‌کند گفته است که این فناوری هنوز در حال توسعه است و افزایش و تداول این معادن به معنای این است که این تعهدات “واقع بینانه نیستند”.

در عوض آقای داودین (Daudin) گفته است تولید کنندگان باید با این معادن کار کنند تا از اثرات زیست محیطی خود بکاهند و مطمئن شوند که کارگران معدن در شرایط ایمن کار می‌کنند. وی گفت، اگر شرکت‌ها با مسئولیت پذیری عمل کنند، ظهور وسایل نقلیه الکتریکی یک فرصت عالی برای کشورهایی مانند کنگو است. اما اگر این کار را نکنند، “محیط زیست و زندگی بسیاری از معدن کاران را به خطر می‌اندازند.”

بازیافت می‌تواند عملکرد بهتری داشته باشد

همانطور که نسل‌های قبلی وسایل نقلیه برقی به پایان عمر خود نزدیک می‌شوند، جلوگیری از انباشته شدن باتری‌های مصرف شده به عنوان یک چالش مطرح شده است. بیش‌تر وسایل نقلیه الکتریکی امروزی از باتری‌های یون لیتیوم استفاده می‌کنند که می‌توانند انرژی بیش‌تری را نسبت به فناوری باتری‌های اسید سرب قدیمی در همان فضا ذخیره کنند. ۹۹ درصد باتری‌های اسید سرب در ایالات متحده بازیافت می‌شوند اما نرخ بازیافت باتری‌های یون لیتیوم حدود ۵ درصد تخمین زده می‌شود.

کارشناسان اعلام کرده‌اند که باتری‌های مصرف شده حاوی فلزات ارزشمند و سایر مواد قابل بازیابی و استفاده مجدد هستند. بازیافت باتری با توجه به فرآیند استفاده شده می‌تواند از مقدار زیادی آب نیز استفاده کند یا آلاینده‌های هوا منتشر کرد.

یک رویکرد متفاوت و امیدوار کننده برای استفاده از باتری‌های مصرف شده از وسایل نقلیه الکتریکی، استفاده دوباره از آن از آخرین ذخیره نهایی به عنوان عمر دوم و سایر کاربردها است.

Radenka Maric استاد گروه مهندسی شیمی و زیست مولکولی دانشگاه کنتیکت، گفت: “درصد باتری‌های لیتیوم در حال بازیافت بسیار کم است، اما با گذشت زمان و نوآوری‌ها مقدار آن افزایش می‌یابد.” Amol Phadke دانشمند ارشد دانشکده سیاست گذاری عمومی گلدمن در دانشگاه کالیفرنیا برکلی، گفته است: “برای خودروها وقتی باتری کمتر از ۸۰ درصد ظرفیت آن می‌شود برد آن کاهش می‌یابد.”

خودروسازان مختلفی از جمله نیسان و BMW استفاده آزمایشی از باتری‌های قدیمی خودروهای الکتریکی را برای ذخیره شبکه انجام داده‌اند. جنرال موتورز اعلام کرده است که بسته‌های باتری خود را با استفاده از رویکرد عمر دوم طراحی کرده است. اما چالش هایی وجود دارد: استفاده مجدد از باتری های یون لیتیوم نیاز به آزمایش و ارتقا برای اطمینان از عملکرد دارد.

محققان موسسه فناوری ماساچوست در سال گذشته در تحقیقاتی دریافتند که اگر به درستی انجام شود می‌توان از باتری‌های اتومبیل استفاده شده به مدت یک دهه یا بیش‌تر به عنوان ذخیره سازی پشتیبان برای انرژی خورشیدی استفاده کرد.

حال که با وسایل نقلیه برقی و میزان آسیب رسانی آن‌ها به محیط زیست آشنا شدید می‌توانید از دیگر مقالت سایت اول نیوز دیدن کنید.