Sunt mașinile electrice cu adevărat mai bune pentru mediu?

Motorul cu ardere internă (MAI) este o tehnologie matură care a cunoscut doar îmbunătățiri incrementale în ultima jumătate de secol. Prin contrast, vehiculele electrice sunt încă o tehnologie emergentă care înregistrează îmbunătățiri continue în eficiență și sustenabilitate. Aceste progrese, cuplate cu schimbările dramatice în modul în care lumea produce electricitate, vor face vehiculele electrice și mai curate.

„Mai avem un drum lung de parcurs și nu avem luxul de a aștepta,” a spus David Reichmuth de la Union of Concerned Scientists într-un interviu din 2021 pentru PlanetaNoastra.

Necesitatea mașinilor electrice

Sectorul transporturilor generează 24% la nivel mondial și 29% din totalul emisiilor de gaze cu efect de seră (GES) în Statele Unite – cel mai mare contributor individual în SUA.

Potrivit EPA, vehiculul tipic de pasageri emite aproximativ 4,6 tone metrice de dioxid de carbon pe an – echivalentul cantității de carbon sechestrat de 2,267 hectare de pădure într-un an. Vehiculele pe benzină generează, de asemenea, poluanți, de la praf la monoxid de carbon. VE-urile, pe de altă parte, funcționează curat și contribuie la transformarea lumii noastre într-un loc mai locuibil.

Dacă jumătate dintre mașini ar fi electrice, emisiile globale de carbon ar putea fi reduse cu până la 1,5 gigatone. În Statele Unite, „conducerea unui VE mediu este responsabilă pentru mai puține emisii de gaze cu efect de seră care contribuie la încălzirea globală decât o mașină nouă medie pe benzină,” conform analizei ciclului de viață din 2021 a lui Reichmuth pentru Union of Concerned Scientists.

Compararea mașinilor electrice cu cele pe benzină

Cheia pentru a compara vehiculele pe benzină cu cele electrice este să obții o imagine de ansamblu. Luând în considerare întregul impact asupra mediului al vehiculelor, analiștii nu se limitează doar la consumul de combustibil.

Analiza ciclului de viață al vehiculelor examinează diferite faze de construcție și utilizare, incluzând:

• Producția vehiculului
• Poluarea în timpul condusului
• Consumul și sursa de combustibil
• Casarea și reciclarea vehiculului la sfârșitul vieții

Analiza ciclului de viață nu este consistentă la nivel global, deoarece depinde de sursa locală de electricitate. De exemplu, o mașină electrică alimentată cu electricitate produsă din energie solară este mult mai curată decât una condusă cu electricitate generată din cărbune. Dar o privire holistică constată că mașinile electrice sunt superioare din punct de vedere ecologic vehiculelor pe benzină în 95% din cazuri.

VE vs pe benzină: producția

În prezent, crearea unui VE are un impact negativ mai mare asupra mediului decât producția unui vehicul pe benzină. Acest lucru se datorează, în mare parte, producția bateriilor, care necesită extragerea și transportul materiilor prime precum cobaltul.

Un studiu din Vancouver din 2018, care a comparat mașini electrice și pe benzină similare, a constatat că producția unui vehicul electric utilizează de aproape două ori mai mult (energie/resurse) decât un vehicul pe benzină. Dar acest lucru reprezintă majoritatea emisiilor totale pentru VE-uri.

În medie, aproximativ o treime din emisiile totale pentru VE-uri provin din procesul de producție, de trei ori mai mult decât în cazul unui vehicul pe benzină. Cu toate acestea, odată ce vehiculul este produs, în multe țări, emisiile scad drastic.

Beneficiile conducerii unui VE apar rapid după producție. Conform unui studiu, „emisiile mai mari ale unui vehicul electric în timpul etapei de producție sunt recuperate după doar doi ani.”

VE vs pe benzină: comparație în timpul condusului

Condițiile de condus și comportamentul șoferului joacă un rol în emisiile vehiculelor. Consumul de energie auxiliară, precum încălzirea și răcirea, contribuie cu aproximativ o treime din emisiile vehiculului la orice tip de vehicul.

Într-o mașină pe benzină, căldura reziduală a motorului este redirecționată pentru a încălzi habitaclul. Dar răcirea într-o mașină pe benzină este mai ineficientă energetic, deoarece trebuie să combată căldura motorului. Într-un VE, atât încălzirea, cât și răcirea habitaclului sunt generate de baterie.

Comportamentul la volan contează de asemenea. De exemplu, VE-urile sunt mult mai eficiente decât vehiculele pe benzină în traficul urban, deoarece motorul cu ardere internă continuă să consume combustibil la ralanti. Acesta este motivul pentru care estimările EPA privind consumul sunt mai mari pentru VE-uri în oraș decât pe autostrăzi, în timp ce inversul este valabil pentru mașinile pe benzină.

Frânarea și poluarea vehiculelor

Vehiculele generează particule (PM) prin ridicarea prafului de pe șosea și prin frânare. Datorită bateriei, vehiculele electrice sunt cu 17% până la 24% mai grele decât mașinile pe benzină comparabile, ducând la emisii mai mari de particule din resuspensie și uzura anvelopelor.

Comparațiile privind frânarea, totuși, favorizează VE-urile. Vehiculele pe benzină se bazează pe frecarea discurilor de frână pentru decelerare și oprire, în timp ce frânarea regenerativă permite șoferilor de VE să utilizeze forța cinetică a motorului pentru a încetini vehiculul.

Studiile arată că emisiile non-evacuare mai mari de la VE-uri sunt aproximativ egale cu emisiile de particule mai scăzute provenite de la frânarea regenerativă. Deci, în ceea ce privește poluarea în timpul condusului, vehiculele electrice și cele pe benzină sunt cam la egalitate.

Consumul de combustibil

Eficiența combustibilului măsoară cât de eficient un motor transformă energia potențială dintr-o sursă de combustibil în mișcare sau lucru. Una dintre cele mai mari diferențe între motoarele pe benzină și cele electrice este eficiența lor energetică.

Un vehicul electric transformă aproximativ 77% din energia bateriei în mișcare, în timp ce o mașină pe benzină transformă de la 12% la 30% din energia benzinei; o mare parte din rest este pierdută sub formă de căldură.

Pe măsură ce toate vehiculele îmbătrânesc, își pierd eficiența energetică. Dar eficiența energetică a unui motor pe benzină scade mai repede decât eficiența unui motor electric. Un studiu Consumer Reports a constatat că un proprietar al unui VE vechi de cinci până la șapte ani economisește de două până la trei ori mai mult la costurile cu combustibilul decât economisește proprietarul unui VE nou în comparație cu vehicule similare pe benzină.

VE vs pe benzină: sursa de combustibil

VE-urile funcționează, în general, cu electricitate standard din rețea, astfel încât nivelurile lor de emisii depind de cât de curată este electricitatea care le alimentează bateriile.

Pe rețelele alimentate exclusiv cu cărbune, vehiculele electrice pot produce mai multe GES decât vehiculele pe benzină. O comparație din 2017 a VE-urilor și a vehiculelor MAI în Danemarca a constatat că VE-urile au fost ineficiente în reducerea impactului asupra mediului, în parte deoarece rețeaua electrică daneză consumă o mare parte din cărbune.

Prin contrast, în Belgia, unde o mare parte din mixul energetic provine din energie nucleară, VE-urile au emisii pe ciclul de viață mai scăzute decât mașinile pe benzină sau diesel.

Și în timp ce vehiculele electrice oferă cea mai mare eficiență în Statele Unite, în anumite regiuni vehiculele hibride plug-in pot oferi beneficii mai mari atât decât vehiculele pe benzină, cât și cele electrice.

Comportamentul la alimentare

Încărcarea influențează impactul asupra mediului al VE-urilor, în special în locurile unde mixul energetic de generare a electricității se schimbă pe parcursul zilei.

Portugalia are o pondere mare de energie regenerabilă în timpul orelor de vârf, dar își crește dependența de cărbune în timpul orelor de minim, când majoritatea proprietarilor de VE își încarcă vehiculele. Dar Germania are o dependență mare de energia solară, deci încărcarea la amiază are cel mai mare beneficiu ecologic.

Așa cum David Reichmuth a spus pentru PlanetaNoastra, „VE-urile pot face parte dintr-o rețea mai inteligentă,” în care proprietarii de VE pot colabora cu furnizorii de utilități pentru ca vehiculele lor să fie încărcate atunci când cererea în rețea este scăzută și sursele de electricitate sunt curate.

Casarea și reciclarea vehiculelor

Indiferent de mașină, centrele de dezmembrări pot recicla sau revinde metalele, deșeurile electronice și anvelopele. Principala diferență între vehiculele pe benzină și cele electrice este bateria.

Aproape toate bateriile vehiculelor pe benzină sunt reciclabile. Dar majoritatea VE-urilor sunt noi, astfel că reciclarea bateriilor VE este încă la început. Un program de reciclare de succes a bateriilor trebuie dezvoltat pentru a evita diminuarea beneficiilor relative ale VE-urilor.

Cum să folosești vehiculul electric cât mai eficient

Beneficiile generale ale VE-urilor sunt clare. În general, poluează mai puțin, durează mai mult și se bazează pe energie mai curată. Pe măsură ce producția de VE evoluează și rețelele electrice devin mai curate, această superioritate se va îmbunătăți.

• Găsește o mașină care îți place și păstreaz-o pe drum cât mai mult timp posibil.
• Minimizează consumul de încălzire și răcire cât mai mult posibil.
• Încarcă vehiculul la cel mai curat moment pentru rețeaua ta (sau instalați panouri solare acasă).