Oto điện có thực sự thân thiện với môi trường?

Ô tô điện (EC) có thực sự xanh và thân thiện với môi trường? Chúng dường như là một giải pháp tuyệt vời để chống lại biến đổi khí hậu và thậm chí chúng còn được cho là không có khí thải. Điều này có thực sự chính xác là câu hỏi mà nhiều người đang quan tâm.

Từ những thực trạng về biến đổi khí hậu mà con người đang phải đổi mặt như băng tan, nước biển dâng, nhiệt độ Trái đất tăng, các hiện tượng thiên tai như bão, lũ xảy ra ngày càng nhiều, con người dần ý thức hơn về ô nhiễm môi trường và các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường.

Trong một nỗ lực để giảm thiểu những hậu quả này, các nhà khoa học đã xem xét những gì có thể là nguyên nhân chính của biến đổi khí hậu. Họ phát hiện ra rằng các khí nhà kính (GHG) như carbon dioxide, methane hoặc nitrous oxide, và sol khí đang thay đổi bầu khí quyển và khiến hành tinh tiếp xúc nhiều hơn.

Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) chỉ ra  rằng trong số 49 Gt CO2 eq thải vào khí quyển năm 2010, 14% được thải ra bởi các phương tiện giao thông. Và mặc dù đã là một con số lớn, điều này thậm chí còn không xem xét đến tác động của Co2 từ các hoạt động bổ sung như sản xuất phương tiện giao thông hoặc mài mòn mặt đường.

Do ô tô chiếm 72% lượng khí thải Co2 trong lĩnh vực này (tiếp theo là máy bay, với 10%), thị trường ô tô điện ngày càng phát triển và dường như là một giải pháp tốt để chống lại biến đổi khí hậu. Nhưng có đúng là xe điện không phát thải không?

Hiện nay, thế giới xuất hiện một dòng xe mới, không chạy bằng xăng mà sử dụng điện để vận hành. Giữa các thông tin trái chiều liên quan đến việc oto điện thân thiện hơn với môi trường, Nion đưa ra một vài vấn đề trong bài viết dưới đây.

Có phải ô tô chạy bằng điện xanh hơn ô tô chạy bằng nhiên liệu hóa thạch không?

Sự khác biệt cơ bản giữa ô tô thông thường, ô tô nhiệt và ô tô điện liên quan đến quá trình biến đổi thế năng (dự trữ) thành động năng (chuyển động). Trong ô tô nhiệt, năng lượng này được lưu trữ dưới dạng hóa học và được giải phóng thông qua phản ứng hóa học bên trong động cơ.

Mặt khác, mặc dù cũng có năng lượng được lưu trữ hóa học, ô tô điện giải phóng nó bằng điện hóa mà không cần bất kỳ loại đốt cháy nào, nhờ vào pin lithium-ion. Điều này có nghĩa là không có nhiên liệu bị đốt cháy và do đó không có ô nhiễm không khí do CO2 xảy ra khi lái xe. Chúng cũng hiệu quả hơn xe hơi hóa thạch.

Nếu nguồn năng lượng để cung cấp năng lượng cho những chiếc xe này không đến từ các tấm pin mặt trời, tuabin gió hay thậm chí là hạt nhân hay thủy điện thì lượng khí thải CO2 của chúng sẽ cao hơn rất nhiều. Ví dụ, nếu điện được sử dụng để sạc ô tô đến từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, thì không có vấn đề gì nếu EC không gây ô nhiễm khi đang lái xe, vì ô nhiễm này đã được phát hành ở một số nhà máy điện ở xa.

Điều này có nghĩa là nếu bạn đang lái một chiếc ô tô điện ở Mỹ, nơi nhiên liệu hóa thạch chiếm 62,7% sản lượng năng lượng của cả nước vào năm 2017, bạn có thể sẽ thải nhiều CO2 vào bầu khí quyển hơn so với khi bạn lái nó ở Iceland , chạy gần như hoàn toàn bằng năng lượng thủy, địa nhiệt và năng lượng mặt trời.

Đối với UE28, các dự báo là đáng khích lệ, dự kiến ​​rằng hỗn hợp lưới điện của EU sẽ giảm từ 300gCO2 eq / km vào năm 2015 xuống 200gCO2 eq / km vào năm 2030 và 80gCO2 eq / km vào năm 2050. Nhưng hãy giả sử một kịch bản mà ô tô 100% được cung cấp năng lượng tái tạo hoặc năng lượng sạch. Vậy chúng ta có thể nói rằng ô tô điện không có khí thải không?

Nhiều người lo ngại về việc oto điện gián tiếp gây ô nhiễm môi trường

Quy trình sản xuất oto điện có thân thiện với môi trường?

Chu trình sản xuất ô tô bắt đầu với việc nguyên liệu thô được chiết xuất, tinh chế, vận chuyển và sản xuất thành một số thành phần sẽ được lắp ráp để sản xuất chính chiếc ô tô đó. Quá trình này rất giống nhau ở cả ô tô thông thường và ô tô điện. Tuy nhiên, vào cuối quá trình sản xuất, ô tô điện là thứ tạo ra nhiều khí thải carbon hơn.

Tại sao thế? Bởi vì ô tô điện  lưu trữ năng lượng trong các pin lớn (chúng càng lớn thì phạm vi hoạt động của chúng càng lớn) có chi phí môi trường cao. Điều này xảy ra vì những viên pin này được làm từ các nguyên tố đất hiếm (REE) như lithium, niken, coban hoặc than chì chỉ tồn tại bên dưới bề mặt Trái đất và do đó phụ thuộc vào các hoạt động khai thác với quy trình rất ô nhiễm. Đó là lý do tại sao câu hỏi liệu ô tô điện có xanh hơn hay không vẫn khó có thể đưa ra câu trả lời chính xác.

Ví dụ, để sản xuất 1 tấn REE, 75 tấn chất thải axit (không phải lúc nào cũng được xử lý đúng cách) và 1 tấn dư lượng phóng xạ cũng được tạo ra, theo  Hiệp hội Đất hiếm Trung Quốc. Bất chấp những vấn đề ô nhiễm này, nghiên cứu cho chúng ta biết đừng lo lắng về sự sẵn có của các nguyên tố đất hiếm này và khi nói đến lithium, có  dữ liệu  ước tính đủ trữ lượng trên toàn thế giới trong 185 năm tới, ngay cả khi thị trường EC tăng gấp ba lần, theo Ngân hàng Deutsche Bank. Đối với coban, than chì và niken, chúng dường như cũng đang ở trong tình trạng thoải mái, vì nhu cầu trong những năm tới dự kiến ​​sẽ không còn xa so với nguồn dự trữ mà Trái đất cung cấp. 

Ngoài trọng lượng của REE, năng lượng được sử dụng để sản xuất pin cũng chịu trách nhiệm cho gần một nửa tác động đến môi trường của chúng vì hầu hết năng lượng này không đến từ các nguồn carbon thấp. Tuy nhiên, các dự báo cho thấy việc sản xuất điện đang được cải thiện và có nhiều nguồn tái tạo hơn đi vào lưới điện, điều này sẽ giúp giảm tác động sinh thái của việc xây dựng các loại pin này.

Mặt khác, phát triển các hệ thống năng lượng tái tạo cũng có tác động của nó, một lần nữa sử dụng năng lượng và REE. Cuối cùng, chúng ta nên hợp lý về điều này và bất chấp dấu ấn ban đầu của chúng, tác động của pin lithium-ion, khi so sánh với ô tô thông thường, sẽ được  bù đắp  trong vòng 6 đến 16 tháng lái xe trung bình (sử dụng năng lượng sạch) ở Mỹ hoặc 2 năm ở EU. Kể từ thời điểm này, EC tiếp tục là một giải pháp thay thế sinh thái tốt hơn cho những chiếc xe hơi thông thường cho đến khi pin của chúng sắp hết vòng đời. Nhưng điều gì xảy ra tiếp theo? Pin lithium-ion được xử lý như thế nào khi chúng không còn hữu ích cho ô tô điện?

Các nhà sản xuất cố gắng đưa ra các phương pháp tái chế khác nhau để giảm thiểu sự ảnh hưởng tiêu cực của pin oto điện sau quá trình sử dụng

Pin ô tô điện sau quá trình sử dụng được tái chế như thế nào?

Trong ngành công nghiệp ô tô thông thường, theo một nghiên cứu từ Hội đồng quốc tế về giao thông sạch (ICCT) , 99% pin axit-chì (loại chạy trong ô tô chạy bằng nhiên liệu hóa thạch) được tái chế tại Mỹ. Đây không phải là trường hợp của pin lithium-ion có sự kết hợp rất cụ thể của các thành phần hóa học và số lượng ít lithium, điều này không khiến chúng trở thành một cơ hội thị trường hấp dẫn. Ví dụ, tại thị trường EU, vào năm 2011, chỉ 5% lượng lithium được thu gom và phần còn lại được đốt hoặc đổ tại các bãi chôn lấp (điều này đặc biệt không làm cho ô tô điện trở nên xanh hơn chút nào), vì nó không được chứng minh bởi giá cả hoặc các quy định để thu hồi nó bằng các quy trình luyện kim thủy lực.

Tuy nhiên, càng nhiều loại pin được bán ra ngoài thị trường ô tô điện đang phát triển, thì việc cố gắng tìm ra cách tái chế chúng hoặc thu hồi các nguyên tố đất hiếm càng trở nên thú vị hơn. Vì vậy, rất có thể một ngành công nghiệp tái chế mạnh mẽ cho những loại pin này sẽ tiếp tục phát triển và cho phép ô tô điện trở nên xanh hơn.

Trong khi đó, một giải pháp khác có thể phải làm là tái sử dụng những viên pin này và mang lại cho chúng tuổi thọ thứ hai vì chúng có thể hỗ trợ lưới điện của các tòa nhà và lưu trữ năng lượng từ các nguồn điện gió hoặc mặt trời. Điều này cũng sẽ giúp bù đắp các tác động môi trường của việc sản xuất pin ngay từ đầu vì chúng được khấu hao trong thời gian dài hơn.

Kết luận

Có thể khẳng định rằng, ô tô điện chúng không phải là phương tiện không phát thải. Chúng ta đã thấy rằng mặc dù chúng không thải ra CO2 trong khi vận hành, chúng có thể làm điều đó trong 3 giai đoạn khác: trong quá trình sản xuất, sản xuất năng lượng và vào cuối vòng đời của chúng. Trong trường hợp đầu tiên, nhu cầu hoạt động khai thác để chiết xuất kim loại đất hiếm được sử dụng trong pin rất tiêu tốn năng lượng và gây ô nhiễm.

Đối với việc sản xuất năng lượng, nếu chiếc xe đang được cung cấp năng lượng từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, thì nó vẫn thải ra khí CO2 trong khí quyển, không phải từ ống xả mà từ một nhà máy điện xa xôi nào đó. Khi nói đến việc tái chế pin, đây vẫn là một quá trình tốn kém và liên tục và hầu hết các loại pin vẫn chưa được tái chế.

Mặc dù vậy, các giải pháp để làm cho ô tô điện trở nên xanh hơn, thân thiện hơn với môi trường và bền vững đang được phát triển. Và mặc dù vẫn còn chỗ để cải tiến, chúng ta cũng thấy rằng ô tô điện, như ngày nay, nhìn chung đã thân thiện với môi trường hơn trong suốt vòng đời của chúng hơn so với ô tô chạy bằng nhiên liệu hóa thạch thông thường, đặc biệt là nếu chúng được chạy bằng điện sạch. Một số quốc gia đã nhận ra điều này và đó là lý do tại sao họ đang thúc đẩy sự phát triển của thị trường ô tô điện, chủ yếu bằng cách cung cấp các lợi ích tài chính giúp ô tô cạnh tranh hơn về mặt kinh tế. Trên thực tế, các quốc gia như Na Uy, Đức hay Costa Rica đang đồng loạt tăng đặt cược vào năng lượng tái tạo và đặt ra thời hạn kết thúc các loại xe ô tô thông thường trên đường của họ.