Приховані ризики електромобільної революції

Експерти неодноразово висвітлювали теми позитивного впливу електромобілізації на довкілля. Перша думка дійсно позитивна, чисте повітря на вулицях без машин з ДВЗ - що може бути екологічніше? Якщо ж глибше зануритись в ланцюжок повного циклу - від видобутку корисних копалин, до утилізації електромобіля - картина вже вимальовується не така вже й радісна. А які ще є ризики від стрімкого переходу до електромобільності?

Кожного року противники електромобілів публікують величезні доклади, де приводять багато аргументів проти. AUTO-Consulting проаналізував один з таких докладів американської агенції EPA і публікуємо деякі пункти з нього.

Батареї потребують рідкісних металів

Акумулятори для електромобілів використовують багато літію, найлегшого металу і найлегшого твердого елемента за нормальних умов. Чилі виробляє найбільшу кількість літію (8 800 тонн на рік), серед інших великих виробників - Аргентина і Китай, а Болівія має найбільші у світі відомі запаси. Інші метали, що використовуються в електромобілях, включають мідь, кобальт, алюміній, нікель й іноді марганець, а також провідний неметалевий графіт.

За даними Amnesty International, порушення прав людини та дитяча праця використовуються для видобутку матеріалів, які мають вирішальне значення для виробництва акумуляторів для електромобілів - кобальту. Генеральний секретар Amnesty вважає, що ніщо, включно з екологічно чистим довкіллям, не повинно вирішуватися за рахунок прав людини. Інша проблема полягає в тому, що шахтарям дуже мало платять - до 1 долара на день для всієї молодшої групи працівників.

Багаті поклади кобальту є в таких країнах, як Демократична Республіка Конго, де він лежить на поверхні і його збирають шахтарі, серед яких жінки та діти. Кобальт токсичний для людини, і більшість цих шахтарів працюють майже без засобів захисту. Оскільки більше половини світового кобальту походить з півдня ДРК, близько 20% надходить з цих кустарних шахт.

Для виробництва акумуляторів для електромобілів потрібно до 60% від 125 000 тонн кобальту, які щорічно видобувають у світі.

Дослідження стверджують, що до кінця 2030 року близько 11 мільйонів тонн відпрацьованих літій-іонних акумуляторів будуть викинуті на смітник.

Як повідомляється, існує лише кілька систем, які можуть забезпечити повторне використання та переробку цих батарей. Без достатньої кількості систем зростаюче використання електромобілів може стати загрозою, а не безпечним підходом.

Виробництво електромобілів створює більше викидів

Щоб отримати реальне уявлення про те, скільки парникових газів виділяється під час виробництва електромобіля, потрібно подивитися на те, як отримують і виготовляють його компоненти. Сировину для виробництва автомобіля потрібно видобувати і цей процес видобутку створює багато парникових газів. Потім сировина повинна бути очищена, перш ніж її можна буде використовувати, що знову ж таки призводить до викидів парникових газів.

Потім ще більше парникових газів виділяється в процесі виробництва. Звісно, це стосується і виробництва бензинових чи дизельних автомобілів. Насправді, беручи до уваги весь виробничий процес, при виробництві бензинового або дизельного автомобіля виділяється від 7 до 10 тонн CO2.

При виробництві електромобіля виділяється приблизно стільки ж CO2, але до цього слід додати виробництво батареї. За підрахунками, на кожну 1 кіловат-годину ємності акумулятора виділяється 150 кг CO2. Щоб електромобіль мав пристойний запас ходу (скажімо, 400 кілометрів) між заряджаннями, йому потрібна батарея ємністю щонайменше 60 кВт-год. Це означає, що під час виробництва електромобіля буде викинуто ще 9 тонн CO2, тобто загалом 16-19 тонн CO2. Отже, на етапі виробництва електромобіль видається гіршим для довкілля, ніж автомобіль на викопному паливі.

Навіть за умови декарбонізації транспорту, дослідження показують, що пройдуть роки, можливо, навіть десятиліття, перш ніж перехід на електромобілі матиме радикальний вплив на навколишнє середовище.

Щоб суттєво вплинути на глобальне потепління, автовиробники повинні виготовити і продати близько 100 мільйонів електромобілів до 2030 року.

Вони настільки ж зелені, наскільки і їхні джерела живлення

Вплив електромобіля на навколишнє середовище може значно збільшуватися або зменшуватися залежно від того, як виробляється електроенергія, що заряджає його батарею. Вугільна електростанція викидає 800-850 грамів CO2 на кВт-год (за останніми оцінками, цей показник може бути нижчим - 650 г на кВт-год), тоді як чистіша газова електростанція викидає 350-400 г CO2 на кВт-год. При використанні відновлюваних джерел енергії, таких як сонячні панелі або вітрогенератори, викидається близько 36 г CO2 на кВт-год, враховуючи викиди, що утворюються в процесі їх виробництва. Отже, якщо автомобіль заряджається за допомогою відновлюваної енергії, його негативний вплив на навколишнє середовище набагато нижчий, ніж якщо він заряджається за допомогою електроенергії з вугільної електростанції.

Батареї можуть загорітися або вибухнути

Батареї, на яких побудовані електромобілі, не безпечніші за двигуни внутрішнього згоряння. Автомобілі, що працюють на газі, вважаються небезпечними через ймовірність вибуху баллону під час аварії. Вага, швидкість та імпульс автомобіля з ДВЗ також є факторами, що становлять загрозу безпеці.

З іншого боку, електромобілі, які живляться від літій-іонних батарей, можуть бути не менш небезпечними через історію загоряння та вибухів літієвих батарей.

У США щороку в автокатастрофах гине понад 300 000 людей. Ось чому багато автовиробників процвітають, роблячи транспортні засоби безпечнішими.

Літій-іонні акумулятори вже присутні в мобільних телефонах і ноутбуках. Існує безліч задокументованих випадків вибуху батареї ноутбука або телефону, що змушує замислитися: якщо маленька літій-іонна батарея може вибухнути, то що станеться з величезними батареями в електромобілях?

Тільки новий Tesla Roadster має 7 000 літій-іонних батарей під капотом. Однак, щоб запобігти збоям у роботі цих батарей, Tesla та багато інших автовиробників додають деякі застережні пристрої, такі як детектори зіткнень, які сигналізують запобіжникам і ланцюгам, щоб роз'єднати з'єднання батареї, коли їм стає відомо, що батарея електромобіля зазнає будь-яких пошкоджень.

Але несправний датчик або детектор все ще може загрожувати життю пасажира під час аварії. Існує ще багато вдосконалень, які треба внести в електромобілі, щоб зробити їх безпечнішими, ніж традиційні автомобілі.

Галузь ще не підготувалася до обсягів викинутих батарейок, які будуть накопичені до 2030 року. Специфічні відходи стають проблемою через зростання продажів електромобілів у світі та обмеженість ресурсів для переробки акумуляторів у галузі. Згідно зі звітом EPA (Environmental Protection Agency, Агентство з охорони навколишнього середовища), у 2019 році 68, а у 2020 році 65 пожеж на звалищах були спричинені відходами літій-іонних акумуляторів.

На спеціально створеному ресурсі tesla-fire.com задокументовані всі відомі випадки загоряння автомобілів Tesla. Наразі таких випадків 182, вони спричинили 53 смертельних випадки.

Небезпеки зарядних станцій

У ситуації, коли в електромобілі виникає коротке замикання, існує небезпека для водія та пасажирів, які перебувають у транспортному засобі. Це пов'язано з тим, що напруга в акумуляторах автомобіля є постійним струмом, а не змінним струмом.

У Toyota Prius струм батареї становить 200 вольт, а у Ford Escape - 300 вольт. Якщо в системі виникне несправність або станеться інцидент, коли водій доторкнеться до кабелів акумулятора, це закінчиться погано (м'яко кажучи).

Напруга постійного струму є більш небезпечною, ніж напруга змінного струму, оскільки найнижча напруга становить близько 55 вольт, що за багатьох умов може бути смертельним.

Але батареї всередині електромобіля - не єдина особливість, яка може спричинити стрибки напруги.

Зарядні станції також становлять потенційний ризик для водіїв, оскільки вони пропонують різноманітну напругу від 110 до 550 вольт. Хоча ці станції оснащені заходами безпеки, такими як переривник ланцюга, розташований під землею, несправність може призвести до серйозних наслідків.

Ці пристрої захисного відключення призначені для відключення потоку електроенергії при раптовому стрибку напруги, але, за даними Комісії з безпеки споживчих товарів США, виявилося, що ці пристрої часто не працюють на зарядних станціях у різних частинах країни.

Саме тому зарядні станції також можуть стати причиною нещасних випадків.

Раніше інвестори очікували, що по всій країні буде 1,5 мільйона зарядних станцій. Але, за даними Міністерства енергетики США, наразі існує лише 20 000 зарядних станцій з 68 000 роз'ємами. Що все ще є великою загрозою, якщо більшість станцій не мають працюючих GFCI.

Звіт Товариства автомобільних інженерів закликав виробників встановлювати вимикач для відключення акумулятора в разі аварії, щоб він не становив загрози для рятувальників, які прибувають на місце події.