خودروهای الکتریکی واقعا چقدر سبز هستند؟
در سراسر جهان، دولت‌ها و خودروسازان وسایل نقلیه الکتریکی را به عنوان یک فن آوری اصلی برای جلوگیری از وابستگی به نفت و مبارزه با تغییرات اقلیمی تبلیغ می‌کنند. جنرال موتورز گفته كه هدف آنها توقف فروش اتومبیل‌های بنزینی و كامیون‌های سبک تا سال 2035 است . و مدل های مجهز به باتری محوریت اصلی پیدا خواهند کرد. در این هفته، ولوو گفت که سرعت خودروهای الکتریکی‌اش حتی بیشتر خواهد شد و یک خط کاملاً الکتریکی را تا سال 2030 معرفی می‌کند.
اما وقتی ماشین‌های الکتریکی و کامیون‌ها به روال اصلی بازار تبدیل شوند، با یک سوال مهم روبرو می‌شویم: آیا آنها واقعاً به اندازه تبلیغات سبز هستند؟
گرچه کارشناسان متفق‌القول‌اند که خودروهای الکتریکی گزینه‌ای مناسب برای آب و هوا نسبت به وسایل نقلیه سنتی هستند. اما بسته به نوع شارژ و تولید آنها می‌توانند تأثیرات زیست محیطی خاص خود را داشته باشند. در اینجا راهنمای برخی از بزرگترین نگرانی ها – و چگونگی رفع آنها وجود دارد.
اهمیت نحوه تولید برق
به طور کلی، اکثر خودروهای الکتریکی فروخته شده امروزه به طور قابل توجهی کمتر از اکثر اتومبیل‌های دارای سوخت بنزینی در افزایش گرمای زمین سهیم‌اند. اما بخشی بزرگی از آن بستگی به میزان ذغال سنگ سوزانده شده برای تولید برق به منظور شارژ این وسایل نقلیه دارد. یکی از راه‌های مقایسه تأثیرات آب و هوایی مدل‌های مختلف خودرو، استفاده از یک ابزار آنلاین تعاملی است که توسط محققان موسسه فناوری ماساچوست توسعه یافته است. در این ابزار سعی شده تمام فاکتورهای مربوطه گنجانده شود: چه مقدار بنزینی که اتومبیل‌های متداول می‌سوزد و از کجا برق شارژ خودروهای الکتریکی تأمین می‌شود.
اگر تصور کنید وسایل نقلیه الکتریکی انرژی خود را از شبکه برق در ایالات‌متحده تأمین می‌کنند، که معمولاً ترکیبی از سوخت فسیلی و نیروگاه‌های تجدیدپذیر است، تقریباً همیشه از ماشین‌های معمولی سبزتر هستند. حتی اگر وسایل نقلیه‌الکتریکی به دلیل وجود باتری در تولید گازهای گلخانه‌ای سهم بیشتری داشته باشند، موتورهای الکتریکی آنها از موتورهای احتراق داخلی سنتی که سوخت‌های فسیلی را می‌سوزانند، بازده بالاتری دارند.
به عنوان مثال می‌توان انتظار داشت که یک شورولت بولت تمام برقی به طور متوسط برای هر مایل طی شده در طول عمر خود 189 گرم دی‌اکسید‌کربن تولید کند. در مقابل، تخمین زده می شود که یک تویوتا کمری سوخت جدید بنزینی 385 گرم دی‌اکسید‌کربن در هر مایل تولید کند. یک وانت جدید فورد F-150 که حتی مصرف سوخت پایین‌تری دارد، در هر مایل 636 گرم دی‌اکسید‌کربن تولید می‌کند.
جرمی میشالک، استاد مهندسی در دانشگاه کارنگی ملون گفت: “ذغال سنگ به عنوان یک عامل مهم است. اگر اتومبیل‌های برقی در پیتسبورگ پیدا کردید که شبانه به برق متصل می‌شوند و کارخانه‌های زغال‌سنگ اطراف شهر مجبور به سوزان سوخت بیشتری برای تولید برق هستند، بنابراین مزایای آب و هوایی چندان زیادی نخواهد داشت و حتی می‌تواند آلودگی هوا را افزایش دهد. “
تلاش‌های برای تولید برق پاک
خبر خوب برای وسایل نقلیه الکتریکی این است که اکنون اکثر کشورها برای پاکسازی شبکه الکتریکی خود تلاش می‌کنند. در ایالات متحده ، شرکت‌های برق صدها نیروگاه ذغال‌سنگ را طی دهه گذشته تعطیل کرده‌اند. و به ترکیبی از گازهای طبیعی، باد و انرژی خورشیدی با آلایندگی پایین‌تر روی آورده‌اند. بنابراین محققان به این نتیجه رسیده‌اند که وسایل نقلیه الکتریکی نیز پاک‌تر می‌شوند.
جسیکا ترانسیک ، استادیار مطالعات انرژی در M.I.T. گفت: “دلیل اینکه به نظر می‌رسد خودروهای الکتریکی یک راه حل جذاب برای آب و هوا است، این است که اگر ما بتوانیم شبکه‌های خود را کربن صفر کنیم، انتشار گازهای گلخانه ای کاهش می‌یابد. در حالی که حتی بهترین خودروهای هیبریدی که بنزین می‌سوزانند، همیشه پایه ای برای انتشار دارند که نمی‌توانند زیر آن قرار بگیرند.”
مواد اولیه می‌توانند مشکل ساز شوند
مانند بسیاری از باتری‌های دیگر، سلول‌های یون لیتیوم که باتری اکثر وسایل نقلیه الکتریکی از آنها ساخته شده نیاز به مواد اولیه مانند کبالت، لیتیوم و عناصر کمیاب خاکی دارند. که با نگرانی‌های جدی زیست محیطی و حقوق بشری مرتبط هستند. کبالت به ویژه مشکل‌ساز شده است.
استخراج کبالت باطله‌ها و سرباره‌های خطرناکی تولید می‌کند که می‌توانند به محیط زیست نفوذ کنند. مطالعات نشان داده است که در جوامع مجاور، به ویژه در میان کودکان، در معرض کبالت و سایر فلزات قرار دارد. استخراج فلزات از سنگ معادن آنها نیز به فرایندی به نام ذوب نیاز دارد که می‌تواند اکسید گوگرد و سایر آلودگی‌های مضر هوا را منتشر کند.
70 درصد از منبع کبالت جهان در جمهوری دموکراتیک کنگو استخراج می‌شود. بخش قابل‌توجهی در معادن با ابتدایی‌ترین تجهیزات و البته غیرقانونی که کارگران – از جمله بسیاری از کودکان – با استفاده از ابزار دستی کار استخراچ را انجام می‌دهد. این کارگران در معرض خطرات بهداشتی و ایمنی قرار دارند، که گروه های حقوق بشری نسبت به این مساله بارها هشدار داده‌اند.
لیتیوم نیز یا در استرالیا استخراج می‌شود یا از زمین‌های نمکی در مناطق آند در آرژانتین، بولیوی و شیلی استخراج می شود. عملیاتی که طی آن از مقدار زیادی آب زیرزمینی برای بیرون کشیدن آب نمک استفاده می‌شود. آب مورد نیاز برای تولید باتری به معنای آن است که تولید وسایل نقلیه الکتریکی حدود 50 درصد بیشتر از موتورهای احتراق داخلی آب مصرف می‌کنند. رسوبات این زمین‌های کمیاب، متمرکز در چین، اغلب حاوی مواد رادیواکتیو است که می‌تواند باعث انتشار رادیواکتیو و گرد و غبار شود.
کبالت
ابتدا با تمرکز بر روی کبالت، خودروسازان و سایر تولیدکنندگان متعهد به حذف کبالت تولید شده در معادن غیراستاندارد از زنجیره‌ی تأمین خود شده‌اند. همچنین خودروسازان متعهد به تولید باتری هایی شده‌اند که کبالت کمتری در آنها مصرف شده باشد. داودین از پکت ، یک سازمان غیرانتفاعی که با جوامع معدن در آفریقا کار می‌کند، گفت که این فناوری هنوز در حال توسعه است و گسترش و تعداد این معادن به معنای این است که این تعهدات “واقع‌بینانه نیستند”.
در عوض، داودین افزود ، تولیدکنندگان باید از این معادن بخواهند تا از اثرات محیط زیستی خود بکاهند و مطمئن شوند که کارگران معدن در شرایط ایمن کار می‌کنند. وی ادامه داد، اگر شرکت‌ها با مسئولیت‌پذیری عمل کنند، ظهور وسایل نقلیه‌الکتریکی یک فرصت عالی برای کشورهایی مانند کنگو است. اما اگر این کار را نکنند ، “آنها محیط‌‌زیست و زندگی بسیاری از معدن کاران را به خطر می‌اندازند.”
بازیافت می‌تواند بهترین راه‌حل باشد
همانطور که نسل‌های قبلی وسایل نقلیه الکتریکی عمرشان تمام می‌شود، جلوگیری از انباشته شدن باتری‌های مصرف شده یک چالش جدید به شمار می‌رود.
بیشتر وسایل نقلیه برقی امروزی از باتری‌های لیتیوم یون استفاده می‌کنند که می‌توانند انرژی بیشتری را نسبت به فناوری باتری‌های اسید سرب قدیمی‌تر، در همان فضا ذخیره کنند. اما در حالی که 99 درصد باتری‌های اسید سرب در ایالات متحده بازیافت می‌شوند ، نرخ بازیافت باتری‌های لیتیوم‌یون حدود 5 درصد تخمین زده می‌شود.
کارشناسان خاطرنشان می‌کنند که باتری‌های مصرف شده حاوی فلزات ارزشمند و سایر مواد قابل بازیابی و استفاده مجدد هستند. یک رویکرد متفاوت و امیدوار کننده برای حل معضل باتری‌های استفاده شده‌ی وسایل نقلیه الکتریکی، بازیافت آنها برای سایر کاربردها است. آمل فدکه، دانشمند ارشد دانشکده سیاست‌های عمومی گلدمن در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، گفت: “برای اتومبیل‌ها ، وقتی باتری کمتر از 80 درصد ظرفیت آن می‌شود ، بازده‌ی آن کاهش می یابد. اما این محدودیتی برای ذخیره‌سازی ثابت نیست.”
خودروسازان مختلفی از جمله نیسان و BMW استفاده آزمایشی از باتری‌های قدیمی خودروهای الکتریکی را برای ذخیره شبکه انجام داده‌اند. جنرال موتورز اعلام کرده است که بسته‌های باتری خود را با استفاده از امکان بازیافت طراحی کرده است. اما چالش‌هایی وجود دارد: استفاده مجدد از باتری‌های لیتیوم‌یون نیاز به آزمایش و به روزرسانی گسترده برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد آنها دارد.
