A pegada ambiental de carros elétricos versus carros fósseis é explicada

A pegada ambiental dos carros elétricos versus carros fósseis explicou A melhor maneira de comparar as emissões de carros elétricos é avaliar todas as fases de uma análise do ciclo de vida. de www.shutterstock.com, CC BY-ND

Há muita discussão sobre os benefícios de carros elétricos versus carros com combustíveis fósseis no contexto da mineração de lítio. Por favor, você pode me dizer qual pesa melhor o impacto ambiental em termos de aquecimento global e por quê?

Os veículos elétricos (VEs) parecem muito atraentes à primeira vista. Mas quando olhamos mais de perto, fica claro que eles têm uma pegada de carbono substancial e algumas desvantagens em termos de extração de lítio, cobalto e outros metais. E eles não aliviam o congestionamento nas cidades lotadas.

Nesta resposta à questão, abordamos brevemente a questão do lítio, mas nos concentramos principalmente na pegada de carbono dos carros elétricos.

O crescente uso de baterias de íon de lítio como uma importante fonte de energia em dispositivos eletrônicos, incluindo telefones celulares, laptops e carros elétricos, contribuiu para Aumento de 58% na mineração de lítio na última década em todo o mundo. Parece haver pouco risco a curto prazo de mineração de lítio, mas há uma desvantagem ambiental.

O processo de mineração requer grandes quantidades de água, o que pode causar esgotamento dos aqüíferos e afetam adversamente os ecossistemas no Salar de Atacama, no Chile, o maior local de extração de lítio do mundo. Mas os pesquisadores desenvolveram métodos para recuperar lítio da água.

No que diz respeito às mudanças climáticas, importa se os carros elétricos emitem menos carbono que os veículos convencionais e quanto menos.

Potencial de redução de emissões de VEs

A melhor comparação é baseada em uma análise do ciclo de vida que tenta considerar todas as emissões de dióxido de carbono durante a fabricação, uso e reciclagem de veículos. As estimativas do ciclo de vida nunca são totalmente abrangentes e as estimativas de emissão variam de acordo com o país, conforme as circunstâncias.

Na Nova Zelândia, 82% da energia para geração de eletricidade provém de fontes renováveis em 2017. Com esses altos níveis de eletricidade renovável para recarga de carros elétricos, em comparação com, digamos, Austrália ou China, EVs são mais adequados para a Nova Zelândia. Mas isso é apenas uma parte da história. Não se deve presumir que, no geral, os carros elétricos na Nova Zelândia tenham uma pegada de carbono próxima de zero ou sejam totalmente sustentáveis.

Uma análise do ciclo de vida das emissões considera três fases: a fase de fabricação (também conhecida como berço ao portão), a fase de uso (poço à roda) e a fase de reciclagem (sepultura ao berço).

A fase de fabricação

Nesta fase, os principais processos são mineração de minério, transformação de materiais, fabricação de componentes e montagem de veículos. UMA estudo recente das emissões de carros na China estima que as emissões de carros com motores de combustão interna nesta fase sejam de cerca de 10.5 toneladas de dióxido de carbono (tCO₂) por carro, em comparação com as emissões de um carro elétrico de cerca de 13 toneladas (incluindo a fabricação de baterias de carros elétricos).

Estima-se que as emissões provenientes da fabricação de uma bateria de lítio-níquel-manganês-óxido de cobalto sejam 3.2 toneladas. Se a vida útil do veículo for de 150,000 quilômetros, as emissões da fase de fabricação de um carro elétrico são maiores do que para carros movidos a combustíveis fósseis. Mas para emissões completas do ciclo de vida, o estudo mostra que as emissões de VE são 18% mais baixas que os carros movidos a combustíveis fósseis.

A fase de uso

Na fase de uso, as emissões de um carro elétrico devem-se exclusivamente às suas emissões a montante, que dependem da quantidade de eletricidade proveniente de fontes fósseis ou renováveis. As emissões de um carro movido a combustível fóssil devem-se a emissões a montante e a saídas de escape.

As emissões de VEs a montante dependem essencialmente da participação de fontes com zero ou baixo carbono no mix de geração de eletricidade do país. Para entender como as emissões de carros elétricos variam com a parcela de eletricidade renovável de um país, considere a Austrália e a Nova Zelândia.

Em 2018, A participação da Austrália nas energias renováveis ​​na geração de eletricidade foi de cerca de 21% (semelhante ao da Grécia em 22%). Por outro lado, a participação de fontes renováveis ​​no mix de geração de eletricidade da Nova Zelândia foi de cerca de 84% (menos que a da França, com 90%). Usando esses dados e estimativas de uma avaliação de 2018, as emissões a montante de carros elétricos (para um veículo elétrico a bateria) na Austrália podem ser estimadas em cerca de 170g de CO₂ por km, enquanto as emissões a montante na Nova Zelândia são estimadas em cerca de 25g de CO₂ por km, em média. Isso mostra que o uso de um carro elétrico na Nova Zelândia provavelmente será sete vezes melhor em termos de emissões de carbono a montante do que na Austrália.

Os estudos acima mostram que as emissões durante a fase de uso de um carro compacto de combustível fóssil eram cerca de 251g de CO₂ por km. Portanto, as emissões da fase de uso de um carro desse tipo foram cerca de 81g de CO₂ por km a mais do que as de um veículo elétrico recarregado na Austrália e muito pior do que as emissões de um carro elétrico na Nova Zelândia.

A fase de reciclagem

Os principais processos na fase de reciclagem são desmontagem de veículos, reciclagem de veículos, reciclagem de baterias e recuperação de materiais. As emissões estimadas nesta fase, baseado em um estudo na China, são cerca de 1.8 toneladas para um carro movido a combustível fóssil e 2.4 toneladas para um carro elétrico (incluindo a reciclagem de baterias). Essa diferença se deve principalmente às emissões da reciclagem de baterias, que são 0.7 toneladas.

Isso ilustra que os carros elétricos são responsáveis ​​por mais emissões do que seus equivalentes a gasolina na fase de reciclagem. Mas é importante observar que os componentes do veículo reciclado podem ser usados ​​na fabricação de veículos futuros e as baterias recicladas por meio da reciclagem direta de cátodo podem ser usadas nas baterias subsequentes. Isso pode trazer benefícios significativos de redução de emissões no futuro.

Portanto, com base em estudos recentes, carros movidos a combustíveis fósseis geralmente emitem mais que carros elétricos em todas as fases do ciclo de vida. As emissões totais do ciclo de vida de um carro movido a combustível fóssil e um elétrico na Austrália foram 333g de CO₂ por km e 273g de CO₂ por km, respectivamente. Ou seja, usando eletricidade média da rede, os VEs saem 18% melhor em termos de pegada de carbono.

Da mesma forma, os carros elétricos na Nova Zelândia funcionam muito melhor do que os carros movidos a combustíveis fósseis em termos de emissões, com emissões do ciclo de vida de cerca de 333 g de CO₂ por km para carros movidos a combustíveis fósseis e 128g de CO₂ por km para carros elétricos. Na Nova Zelândia, os veículos elétricos apresentam desempenho 62% melhor que os carros fósseis em termos de pegada de carbono.A Conversação

Sobre o autor

Md Arif Hasan, candidato a PhD, Te Herenga Waka - Universidade Victoria de Wellington e Ralph Brougham Chapman, professor associado, diretor de estudos ambientais, Te Herenga Waka - Universidade Victoria de Wellington

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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