Ударить электромобилем по экологии

24 декабря 2018

Чтобы стать экологичнее дизельного двигателя электромобилю надо пробыть в эксплуатации 9 лет

Норвежский технологический университет NTNU, опубликовал исследование, согласно которому электромобилю, для того чтобы стать экологичнее обычного автомобиля с ДВС (ICE) и, соответственно, оправдать выбросы вредных веществ при производстве тяговой батареи, эксплуатировать его надо около четырех при сравнении с бензиновой машиной, а при сравнении с дизельной – все девять (!) лет. Вот тебе бабушка и дизельгейт! Естественно, что в Европе и четыре года уже предельный срок для эксплуатации машины, а уж за 9 лет львиная доля владельцев точно заменит свои тачки на батарейках на новые. Разве что благоденствующая (невзирая на антиатомное лобби) Франция, в которой электроэнергетика традиционно базируется на АЭС (свыше 90% производимой электроэнергии) более оптимистичная по отношению к EV – отсюда и упор на них у PSA и Renault.

По данным агентства Bloomberg к 2025 году электромобили и электробусы (синяя и красная части столбцов) будут давать наибольшую долю литий-ионных аккумуляторов на рециклинг

 Германия и Дания и примкнувшие к ним Великобритания и Ирландия делают упор на ветряную и солнечную энергетику, но вот тот же Китай и Индия, хотя тоже семимильными шагами развивают т.н. «альтернативную энергетику», все еще плотно сидят на игле энергетики традиционной, т.е. угольной и пройдут десятилетия прежде чем они смогут с нее слезть. При этом фермеры в Индии и в Китае уже начали жаловаться на ухудшение экологии из-за аккумуляторного мусора. А что же случится с экологией этих стран, когда мировой рынок электромобилей и, соответственно, аккумуляторов разрастется к 2030 году как минимум в 50, по оценкам – до $100 млрд?!

На данном графике наглядно видно как растет и будет расти китайский рынок рециклинга аккумуляторов в Китае с 2014 по 2025 год (здесь также лидируют именно транспортные средства) 

При этом основной проблемой окажется именно вопрос утилизации аккумуляторов на основе лития (по токсичности следующего сразу за радиоактивными отходами), экономически эффективные технологии для утилизации которого разрабатываются с большим скрипом, в основном по причине огромной затратности и закрытости (коммерческая тайна) конкретного состава аккумуляторов, в которых еще используют кобальт, никель и графит.

Принцип рециклинга литий-ионных аккумуляторов известен давно (см. также схему на заставке), но сделать его экономически выгодным пока никому не удалось

Данной проблемой вполне резонно озаботился даже чемпион Формулы-1 Себастьян Феттель. Пока что иного решения для утилизации весьма внушительных контейнеров АКБ, весящих центнеры нет за исключением паллиативного (активно проталкиваемого Илоном Маском, кстати) по использованию севших (до 70% от первоначальной емкости АКБ) за средний 8-летний срок эксплуатации в больших накопительных станциях, кстати, категорически необходимых для эффективной и коммерчески приемлемой эксплуатации ветровых (часто простаивают днем и менее эффективны в сезоны слабых ветров) и солнечных (не работают ночью и менее эффективны зимой в высоких широтах) электростанций.

Вот иллюстрация к идее, продвигаемой Илоном Маском – отработавшие в электромобилях аккумуляторы далее служат на накопительных электростанциях 

В результате электромобиль по итоговому коэффициенту загрязнения атмосферы (которую он загрязняет как бы «косвенно») на сегодня значительно уступает обычным автомобилям с ДВС (ICE). Достаточно сказать, что доля энергии (и, соответственно, выбросов), затрачиваемой при производстве обычного автомобиля составляет всего 15% от всей суммы выбросов за его жизненный цикл, тогда как у электромобиля – они составляют свыше 50%, в том числе и потому что огромные энергозатраты происходят при добыче сырья и выработке из него материалов, необходимых для производства аккумуляторов. Пока что обещания снизить зависимость от редкоземельных и просто неэкологичных материалов при производстве аккумуляторов, остаются лишь обещаниями устранить их недостатки на новых типах аккумуляторов. Пока же на таких проектах (с совершенно фантастическими уровнями энергоемкости и экологичностью как у «морской воды») больше пиарятся разные стартаперы от энергетики, но на серийных EV ни одна из таких аккумуляторных систем «нового поколения» пока еще не нашла применения.

«Перерабатываемость» нынешних литий-ионных аккумуляторов на сегодня находится на уровне жалких 5% (слева на фото – разработка лития)

Затраты на извлечение из аккумуляторов лития в пять раз превосходят вложения в его добычу ($7700 за тонну)! Второй по важности элемент батареи (от 15 до 5% от массы) – тоже не сильно менее токсичный кобальт (стоимость $25 000 за тонну лития-кобальта), на сегодня крайне сложно вторично перерабатывать. Но, уже к 2025 году (а это буквально завтра) на свалках окажутся порядка 11 млн тонн АКБ от электромобилей и гибридов! А технологий по вторичной переработке нет как нет, в том числе и по причине уже упомянутой коммерческой тайны состава.

Свинцово-кислотные аккумуляторы перерабатываются на 99%

Кстати, на этом фоне архаичные, но на сегодня сверхмассовые свинцово-кислотные стартерные АКБ выглядят, просто таки, образцом экологичности, так как, только в США, например, уровень их вторичной переработки достигает 99,8%, да и по всему миру он достаточно высок – свинец (стоимость $1400 за тонну оксида) сегодня добывают по всему миру именно из отслуживших аккумуляторов, но не из рудников.
И все же на сегодня даже не утилизация АКБ притча во языцех, а именно добыча для них материалов (редкоземельных металлов преимущественно). Так, например, основной поток лития дают Боливия и Китай. Так, вот в Боливии из-за освоения залежей добывающие компании уже успели уничтожить большую часть дельты реки Рио-Гранде – места обитания множества ихтиофауны (попросту рыб) амазонского бассейна. Добыча кобальта (без которого срок службы аккумуляторов снижается катастрофически) в основном (66% от мирового рынка этого металла) ведется в «Демократической Республике» Конго, причем, фактически руками малолетних рабов (хорошенький социально-классовый базис для распиаренных технологий 21 века!). Также значительную часть состава нынешних батарей приходится на никель и графит. Добыча никеля также весьма токсична, из-за чего, например, пришлось прикрыть его добычу в Австралии (добывающие компании просто не потянули создание очистных сооружений), а у нас с этими проблемами достаточно близко знакомы жители Норильска. Ну, а графит оказалось дешевле получать как и синтетику из нефти (кстати, водород для топливный элементов тоже пока получают из метана). Отсюда потребность в данных материалах далее будет только многократно расти, включая все негативные последствия для планеты. Но, как говорят даже далеко не вчера занявшиеся проблемой вторичной переработки лития компании, например, калифорнийская Toxco: «В настоящее время нет выгодной бизнес-модели для переработки лития».

Аккумуляторы от Nissan LEAF – произвести в разы проще, чем утилизировать  

Так, в чем же состоит «экологичность» электромобиля, за которую его столь пламенно возлюбили «зеленые» в частности и шире либеральное западное сообщество? Не в реальном уменьшении объема выбросов за жизненный цикл транспортного средства (с учетом его производства), а в возможности осуществления либерально-зеленой политическо-экономической «модели общества», на деле оборачивающемся новым витком очистки карманов рядовых граждан «золотого миллиарда», плавно перетекающем в новый виток неоколониализма, в нынешнем своем этапе замешанного на редкоземельных металлах. Причем, чем левее экологические установки (читай по сути лицемернее) в конкретной стране, тем шире в ней упор на альтернативную энергетику вообще и электромобили, в частности.

Формула-Е – просто пиар или реальное будущее?

Даже, в уже распиаренной Формуле-Е, как справедливо пишет АР, нет ответа ни на единый практический вопрос развития EV-технологий (например, совершенствование конструкции аккумуляторов просто запрещено регламентом и все участники ездят на одном типе АКБ), сводясь лишь к внешней форме гоночных электромобилей и «вылизыванию» непосредственно электропривода. ОЕМ-производители (например Nissan) не игнорируют проблему утилизации, но особо прогресса пока не видят.

Загрузка