Ekologia: fakty i mity. Część 1 — samochody elektryczne

Ekologia związana z branżą pojazdów elektrycznych to temat kontrowersyjny. Jedni mówią, że EV to tylko pozorna ekologia, inni bronią tych rozwiązań. To wszystko sprawia, że w opinii publicznej krąży wiele mitów.

Zanim przejdę stricte do faktów i mitów związanych z tym odłamem motoryzacji, chcę poruszyć jedną istotną kwestię. Otóż traktowanie całej branży EV tylko i wyłącznie w kategoriach ekologii jest skrajną głupotą.

Po pierwsze, gdy powstawał pierwszy samochód spalinowy w 1886 roku, na świecie żyło około 1.5 mld ludzi, a obecnie zbliżamy się do 8 miliardów. Takie zapotrzebowanie sprawia, że złoża ropy w końcu się wyczerpią, zatem podejście na zasadzie „ekologia to bzdura, będę całe życie jeździł dieslem” jest nie tylko błędne, ale także egoistyczne. Globalny brak paliw to problem, który przyniósłby nie tylko potężną recesję, ale także śmierć miliardów ludzi.

Po drugie — wydajność. Silnik spalinowy jest dobry, jak osiągnie sprawność na poziomie 40 procent. Pozostałe 60% ucieka w setkach ruchomych elementów, w tarciu generującym ciepło i na przeniesieniu napędu. Sprawność silnika elektrycznego już dziś może wynieść nawet 99 procent i nie są to suche dane, bo za tym idą osiągi.

Po trzecie — należy rozróżnić ekologię w skali globalnej, a ekologię w skali większych aglomeracji. Wiele osób powie: „co z oczu to z serca” w odniesieniu do strat w ekosystemie, jednak czy nie byłoby lepiej, gdyby w miastach było więcej świeżego powietrza? Stanie w korku z otwartą szybą to w zasadzie jak inhalowanie się spalinami prosto z układu wydechowego. Jak lepsze byłoby życie, kiedy w momencie, gdy idziemy chodnikiem, było czuć coś poza swądem spalin?

Tyle wstępu, czas podjąć tytułowy temat, zaznaczę tylko, że dzisiejszy artykuł jest pierwszym z cyklu dotyczących ekologii, które zamierzam regularnie publikować.

Bateria to zło

Przyjęło się, że średnim interwałem wymiany akumulatorów będzie okres 10 lat. Teoretycznie oznacza to potrzebę wyprodukowania nowych baterii i zutylizowanie tych starych. Dochodzi kwestia transportu, który także generuje uszczerbek na ekosystemie. Okres wspomnianych 10 lat to temat otwarty i jest zależny od kilku czynników. Pierwszym, najbardziej oczywistym, jest kwestia technologiczna — przykładowo akumulatory Nissana Leaf są pasywnie chłodzone powietrzem, więc ich pojemność spada szybciej, niż ma to miejsce w przypadku akumulatorów aktywnie chłodzonych cieczą, które znajdziemy w Tesli, autach koncernów GM, VAG i jeszcze kilku innych.

Oczywiście na obecnym etapie rozwoju branży EV ciężko stwierdzić średni okres życia akumulatorów i będziemy jeszcze potrzebowali wielu lat i milionów samochodów, żeby statystka faktycznie zyskała na wiarygodności. Faktem jednak jest, że akumulatory, które jako nowe warte są około 50 tys. złotych, po 10 latach nie wylądują na śmietniku. Na świecie zaczyna pojawiać się wiele firm, które wykorzystują takie baterie, dając im drugie i trzecie życie z dala od branży motoryzacyjnej. Za wzór można postawić Teslę, która „zużyte” akumulatory postanowiła wykorzystać do magazynowania energii w budynkach.

Znów wrócę do tych mitycznych 10 lat, które jak się okazuje, nie są żadnym wyznacznikiem. Obecnie dostępne dane Tesli, dotyczące utraty pojemności w akumulatorach, informują, że spadek na poziomie 10% następuje po około 160 000 przejechanych kilometrów, co nie nie jest złym wynikiem. Ponadto tak samo, jak w przypadku aut spalinowych, dzisiejsze auta elektryczne są projektowane, aby przeżyć pewien okres — obecnie szacuje się to średnio na 12 do 15 lat. W końcu jednak przyjdzie czas, w którym baterie będzie trzeba poddać recyklingowi, jednak wyrzucenie ich na śmietnik nie będzie tu miało miejsca. Po pierwsze, zaawansowana technologia sprawia, że tylko firmy, które nie zarządzają, będą się tym zajmować, co jest gwarancją, że normy zostaną spełnione.

Pozostaje jeszcze kwestia pozyskania surowców potrzebnych do wyprodukowania takich akumulatorów. Złoża litu występują obficie na całym świecie (około 230 miliardów ton), co sprawia, że jego cena nie będzie tak niestabilna, jak zarządzanej przez kartele ropy. Najnowsze analizy, uwzględniając zapotrzebowanie na lit, sugerują, że jego złoża nigdy się nie skończą. Oczywiście można się z tym nie zgodzić, ale prawdopodobieństwo, że za jakiś czas przesiądziemy się na grafen lub technologię atomową, każe wierzyć, że na obecne i przyszłe potrzeby, litu jest wystarczająco dużo.

Gorzej ma się sytuacja z kobaltem i innymi metalami stosowanymi w akumulatorach. Otóż w tym przypadku ograniczenia występują, a jego wydobycie ma negatywny wpływ na krajobrazy. Problemem kopalni w tzw. Trzecim Świecie jest także wyzysk i wykorzystywanie dzieci przy wydobyciu. Obecnie przemysł motoryzacyjny jest na tyle rozwinięty, że producentów stać na etyczne pozyskiwanie surowca. Dla przykładu BMW będzie kupować kobalt bezpośrednio z kopalni, aby uniknąć wykorzystywania dzieci przez pośredników.

Nie zignorowano także kwestii ograniczonych złóż. Nieustannie prowadzi się badania nad składem chemicznymi akumulatorów, które mają ograniczyć zużycie rzadkich i drogich materiałów. Najwięksi producenci postawili sobie za cel wyeliminowanie kobaltu z akumulatorów litowych. Stężenie kobaltu faktycznie spada, a przez to (i nie tylko to) baterie stają się tańsze w tempie 7% rocznie na przestrzeni ostatnich 20 lat.

Żeby wyprodukować prąd i tak trzeba zanieczyścić powietrze

Odpowiedź nie jest jednoznaczna, bo w dużej mierze zależna jest od tego, w jaki sposób produkuje się prąd w różnych krajach. Poniżej przedstawiłem dane Eurostat dotyczące udziału energii odnawialnych w krajach europejskich, które mówią „więcej, niż 1000 słów”.

Powstaje jednak pytanie: „Czy przemysł energetyczny podoła rosnącemu zapotrzebowaniu na prąd związanemu z wykorzystywaniem aut elektrycznych?” Jak się okazuje, zakłady energetyczne z zadowoleniem przyjmują to dodatkowe wykorzystanie, ponieważ stabilizuje to zapotrzebowanie na moc. Jednak w tym wszystkim jest trochę ograniczeń, które w przyszłości mają pomóc w optymalizacji popytu na energię elektryczną. Mówi się, że organy regulacyjne wprowadzą „kary” w ramach „opłaty za popyt” — wszystko po to, aby zniechęcić do ładowania pojazdów elektrycznych podczas szczytów popytu na prąd. Znaczy to tyle, że podłączenie do prądu samochodu po południu w gorący dzień będzie prawdopodobnie kosztować o wiele więcej niż w nocy.

Menadżerowie firm zajmujących się produkcją energii elektrycznej uważają, że obciążenie związane z ładowaniem samochodu elektrycznego jest przewidywalne, możliwe do zarządzania i mile widziane, ponieważ jest jednym z niewielu sposobów na zwiększenie zużycia prądu w etyczny i przyjazny dla środowiska sposób. Szacuje się, że wprowadzenie klimatyzatorów w drugiej połowie XX wieku było znacznie bardziej szkodliwe dla sieci niż EV.

Co z tym duchem motoryzacji?

Kwestie związane z bateriami i produkcją prądu, który ma zasilić samochody elektryczne, wyglądają całkiem dobrze. Przejście na „elektryki” jest nieuchronne i zamiast narzekać na utratę ducha motoryzacji na podstawie powielanych stereotypów, może warto czegoś na ten temat się dowiedzieć i przejechać się jakimś autem. Ograniczenia związane z zasięgiem i szybkością ładowania za moment będą przeszłością, a wówczas część świata motoryzacyjnego, która krytykuje EV, pozostanie bez amunicji.

Jeszcze 10 lat temu pierwsze seryjne auta elektryczne ładowały się 10 godzin, miały około 250 km zasięgu, a infrastruktura była tak słabo rozwinięta, że faktycznie były to ograniczenia dyskwalifikujące masowe wykorzystywanie napędu elektrycznego w samochodach. Prędkość rozwoju jest jednak tak duża, że dobrze zaplanowany wyjazd na wakacje elektrykiem nie stanowi już problemu. Co do szybkości ładowania — ciągle wprowadzane są nowe standardy, przykładowo Porsche Taycan wykorzysta instalację 800 V, która pozwoli mu na naładowanie 80% baterii w nieco ponad 2 godziny. Niedawno producent udowodnił przejechanie 3500 kilometrów w 24 godziny.

Do krytykujących ducha motoryzacji w autach elektrycznych — ilu z Was siedziało za kierownicą Tesli S? Jak już ktoś pozna elektryzujące przyspieszenie EV, zrozumie, że to jest postęp konieczny, korzystny, ale także ekscytujący. Na ten moment napęd elektryczny jest najlepszym, co można na światową skalę wprowadzić — sprawność jest nieporównywalnie wysoka, osiągi są nieziemskie, ekologia to nie mit. A do tego podejście rządów, które mocno stoją za przesiadką na elektryki, sprawia, że zakup takiego auta będzie coraz bardziej opłacalny.