Megcáfolták a kutatók a villanyautók szennyezéséről szóló tévhitet

Az elektromos meghajtású járművek legnagyobb előnye a hagyományos belső égésű motort használókkal szemben, hogy nincs közvetlen károsanyag-kibocsátásuk, ezáltal sokkal kisebb terhelést fejtenek ki a környezetre. Éppen ez az a tulajdonság, amire egyre égetőbben szükségünk van, egyrészt a levegőminőség javítása érdekében, másrészt a klímaváltozás ellen való védekezés céljából, s emiatt egyre több autógyártó ad helyet elektromos autóknak a kínálatában. De mégis vannak olyanok, akik elutasítják azt az állítást, hogy egy dízelautó szennyezőbb, mint egy villanyautó, mondván „az áramot is meg kell termelni, ami ugyanúgy kőszén és kőolaj elégetésével történik, tehát a villanyautó igazából csak máshol szennyez”. És erre még pluszban rájön a lítiumbányászat okozta környezetkárosítás, és az akkumulátor legyártása. Ebben az érvben valóban van némi igazság. Az egész életciklust vizsgálva láthatjuk, hogy tényleg kötődik szennyezés egy villanyautóhoz is, aminek közel 70 %-a az áramtermelésből fakad, és a maradék pedig az autó legyártásához és az akkumulátorhoz kapcsolódik. Azonban az egész életciklus alatti szennyezés még így is jóval kisebb, mint egy dízelautó esetében, még akkor is, ha az áramot egy olyan rendszerben termelik, ami majdnem teljes egészében kőszénre épül. Erre a fontos eredményre jutottak a belga Vrije Universiteit kutatói, akik 113 kutatást megvizsgálva foglalták össze az elektromos autók szennyezéseit az életciklus-szakaszok során.

A számolások az alábbi feltételezésekkel történtek: az élettartam alatt levezetett távolság 200 000 kilométer, a glider (motor nélküli jármű) súlya 1200 kg, az elektromos autó tényleges fogyasztása 0,2 kWh/km, 30 kWh-s LMO (lítium ion-mangán-oxid) akkumulátor, melyet az élettartam során másfélszer kell cserélni. A dízelautó laboratóriumi kibocsátása 120 g szén-dioxid/km, amit 35%-kal megnöveltek a tényleges kibocsátás elérése végett.

Az elektromos és a dízeles autó egyes életciklus-szakaszaiban jelentkező szennyezés mennyisége
WTT: az üzemanyag előállítása, TTW: vezetés közbeni kibocsátás, Glider: gyártás, karbantartás, újrahasznosítás (motor, hajtómű nélkül), Li battery: lítium alapú aksi, Powertrain: motor, hajtómű, elektronika
Ábrák forrása: a tanulmány

Ahány életciklus-elemzés, annyi eredmény

A villanyautókkal kapcsolatos tévhit betudható annak, hogy az egyes életciklus-elemzések más és más, gyakran ellentmondó eredménnyel végződnek. Ennek több oka is van: egyrészt nem mindenki ugyanazt érti az életciklus alatt, például néhány elemzés kizárólag az üzemanyag életciklusát veszi figyelembe (WTW=”well-to-wheel”, forrástól a kerékig), azaz egy benzines autó esetében a kőolaj bányászatától kezdve, a feldolgozáson át a benzin autóba kerüléséig, és aztán elégéséig. Másrészt egy dízelautó laboratóriumban tesztelt kibocsátása szinte soha nem egyezik meg a tényleges, kipufogón távozó kibocsátással, s ez torzítja a számolásokat. Ez utóbbi nagyban függ a vezetési stílustól, útminőségtől, a jármű jellemzőitől (pl. súly), az időjárástól, és még sok más tényezőtől. Emiatt a névleges és a tényleges CO2 kibocsátás akár 30-40 %-kal is eltérhet egymástól. Továbbá az sem mindegy, hogy mekkora élettartamot választunk egy autónak, és mekkorát az akkumulátornak a vizsgálat során.

EZT OLVASTAD MÁR?  Így látja a GM a villanyautózást a Bolt után

A gyártás során jelentkező szennyezés

Egy villanyautó gyártásának, karbantartásának, és újrahasznosításának szennyezései az összes hatás 15 %-át jelentik, és további közel 15 %-ot pedig az akkumulátorhoz kötődő kibocsátások adják. Rövidebb, 150 000 levezetett kilométeres élettartammal számolva az alkatrészek legyártása 48-81 g CO2-ért felelős kilométerenként, nagyobb, 250 000 kilométeres élettartam esetén pedig ez az érték 28-49 grammra csökken. Fontos megjegyezni, hogy legyen szó akár elektromos, akár hagyományos autóról, a tényleges gyártási fázist nagyon kevés esetben tudjuk pontosan vizsgálni, mert legtöbbször az anyaghasználat és maga a folyamat titkosított. Így a számolásokhoz viszonyítási alapként gyakran egy olyan autót használunk, melyről rendelkezünk információval, például a VW Golf A4-et.

Nem vitatott, hogy a legszignifikánsabb hatás az aksihoz kötődik, ez különböző források alapján 40-350 kg CO2/kWhkapacitás-t jelent. Azért ilyen széles a skála, mert jó néhány elektrokémiai megoldás van használatban, de átlagban egy 110 kg-os szén-dioxid értékkel kilowattóra-kapacitásonként nem lövünk nagyon mellé. Továbbá fontos tényező itt is az akkuhoz rendelt élettartam, a kisütés mélysége, a hatékonyság, az energiasűrűség, és a bányászat, illetve a feldolgozás során jelentkező szennyezések.

Honnan származik az áram?

Az említett WTW elemzések – bár teljes életciklus-elemzésnek aligha tekinthetők – rámutatnak az elektromos áram előállításának, és a villanyautó elektromossági fokának fontosságára. Az alábbi diagramon látható, hogy az üvegházgáz-kibocsátás nagyban függ a villamos energia forrásától, és attól, hogy az autó teljesen elektromos, vagy plug-in hibrid. A légkörbe jutó ÜHG-k mennyisége akkor a legnagyobb, ha az áram széntüzelésű erőműből származik, és értelemszerűen akkor a legkisebb, ha megújuló energiaforrásból állítjuk elő. Mellékesen érdemes megjegyezni, hogy a kibocsátás nem kizárólag a kipufogón és a gyárkéményeken kijutó gázokat jelenti, hanem foglalkozni kell a fékek használata, gumi-és aszfaltkopás során jelentkező anyagokkal is.

EZT OLVASTAD MÁR?  Új Nissan LEAF: Ilyen lesz?
Kibocsátás az áram forrása és a meghajtás módja szerint
Balról jobbra:(áramforrás) széntüzelés, kőolajtüzelés, sűrítettgáz-tüzelés, szél, EU-mix, (meghajtás) elektromos, növelt hatótávú elektromos, plug-in hibrid

Tehát ha tudni szeretnénk, hogy egy villanyautónak mekkora a kibocsátása egy dízelautóéhoz képest, meg kell vizsgálni, hogy az áram előállításának helyén mennyire szén-dioxid intenzív az energiaszektor, azaz egy kWh előállítása mekkora CO2 terheléssel jár a légkörben. Svédország esetében ez 20 gramm volt 2015-ben, Franciaországban 40 gramm, Spanyolországban 290, Németországban 410, Lengyelországban 650, az uniós átlag pedig 300 gramm, de várhatóan 2030-ra 200 grammra csökken, 2050-re pedig egészen 80-ig. Magyarország e tekintetben valahol Spanyolország és Németország között helyezkedik el, a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium által 2012-ben kiadott Nemzeti Energiastratégia 2030 szerint 2011-ben 370 g szén-dioxid kibocsátás társult egy kWh áramhoz, egy másik forrás szerint csupán 313.

Az egy kWh-ra jutó szén-dioxid kibocsátás az EU néhány országában 2015-ben

Ezek alapján kijelenthető, hogy azok a villanyautók szennyeznek legjobban, amik lengyel áramot használnak, azonban még így is kevésbé szennyezőek, mint a viszonyítási alapként használt dízelautó. A széntüzelésre épülő Lengyelország esetében 25 %-kal, Svédországban pedig 85 %-kal tisztább egy elektromos autó a dízelesnél. Magyarországon tehát körülbelül 50-55 % a különbség, azaz fele annyira szennyező az életciklusa során a magyar árammal működő villanyautó, mint egy gázolajat használó gépkocsi.

A villanyautó és a dízelautó kibocsátása közötti különbségek az egyes országokban. Magyarországot Hollandia és Olaszország között kellene elhelyezni

 

A kibocsátás csökkenése a szén szerepének csökkenésével

Hogyan csökkenthető a villanyautó okozta szennyezés?

A fentebb leírtakból következik, hogy ha egy gazdaság szénfüggése csökken, akkor a villanyautók kibocsátása is követi. Ha a jelenlegi 300 g CO2/kWh-s EU széndioxid-intenzitás átlaggal számolva körülbelül 90 gramm szén-dioxid-egyenértékben állapítjuk meg egy elektromos autó kibocsátását megtett kilométerenként, akkor 2050-re ez csupán 45 gramm körül lesz. Ehhez persze szükséges a megújulók arányának további, lehetőleg minél gyorsabb növekedése az energiamixben. További lehetőség lehet a környezetterhelés csillapítására az autó súlyának csökkentése könnyebb anyagok felhasználásával, az akkumulátor energiasűrűségének növelése, környezetkímélőbb elektrokémiai módszerek alkalmazása, és az újrahasznosítás, kiemelten a lítium esetében.

Elektromos autót használsz?

Hozzászólás