Вопрос №23 «Другие виды двигателей с экологической точки зрения. Электрические двигатели».

В последнее время участились споры между противниками и поклонниками электрических автомобилей об их экологичности. Аргументами против выступают факты, что производство электрических батарей крайне энергозатратный процесс, требуется добыть и транспортировать много материалов: железо, литий, прочие редкие элементы, также их нужно расплавить, обработать. Другим серьезном аргументом является вопрос откуда будет браться электроэнергия для автомобиля — ее придется вырабатывать как правило на не самых полезных для окружающей среды электростанциях. Приведенные доводы не лишены логики, надо разобраться как все обстоит на самом деле.

Известно, что при производстве аккумуляторных батарей используются необычные металлы, и определенные химикаты для их обработки. Так, сульфур гексафлорид (SF6) потенциально в 20,000 опаснее для глобального потепления чем CO2. Но все же, если сравнить количество SF6 при производстве батарей — оно не идет ни в какое сравнение с миллиардами тонн выбросов CO2 в атмосферу от угля, нефти и газа.

Будем рассматривать электрические авто и автомобили с двигателем внутреннего сгорания с точки зрения выбросов CO2. При производстве обычного автомобиля атмосфера загрязняется примерно 7 тоннами углекислого газа, при производстве электрического автомобиля вместе с аккумуляторной батареей выделяется примерно вдвое большее количество CO2 — 14 тонн. Двукратный перевес — значительное значение, но если при производстве среднего автомобиля весом в 1,5 тонны выделяется около 7 тонн CO2, то за средний срок своей службы он выделит около 100 тонн CO2. Можно сделать вывод, что необходимо сравнивать загрязнение атмосферы автомобилями с точки зрения количества выделяемого CO2 именно при их движении. Логичным подходом будет сравнить выбросы CO2 от сжигания бензина обычными автомобилями и от выбросов CO2 при производстве электричества для электромобилей необходимым для преодоления определенного расстояния. Будем снисходительны к двигателям внутреннего сгорания — посчитаем, что для 40 миль (= 64 км) требуется 1 галлон (3.785 литра) бензина. Также будем консервативны по отношению к электродвигателям, будем считать, что для преодоления 40 миль требуется 10 кВт*ч энергии. Галлон бензина при сжигании автомобилем выделяет 8,887 граммов CO2 (согласно EPA). Производство эквивалентных 10 кВт*ч электричества, включая полный цикл от добычи, производства, транспортировки и сжигания выделяет около 9,750 граммов CO2 при производстве на угольных электростанциях, 6,000 грамм для природного газа, 900 грамм для гидроэлектростанций, 550 грамм для солнечных электростанций, и всего 150 граммов для ветряной и атомной энергетики (по данным представительства Науки и Технологии Великобритании). Таким образом экологичность электромобилей зависит от типа электростанции, где вырабатывается электроэнергия — в случае с угольными станциями вся экологичность сходит на нет, при газовой электроэнергетике электромобили уже выгоднее для атмосферы но не кардинально, при добыче электричества гидроэнергетикой, солнечной, атомной или ветряной энергетикой электромобили намного экологичней своих бензиновых собратьев. Стоит учесть, что даже в случае с угольными электростанциями, хоть глобально они не делают электромобили экологичней — их можно вынести за пределы жилых районов и городов, а выхлопами от бензиновых двигателей придется дышать непосредственно в городах.

Некоторые могу обеспокоиться, что при производстве миллионов электромобилей придется строить много электростанций для их зарядки, но фактически из-за спада нагрузки энергопотребления в ночное время — аккумуляторы можно будет заряжать как раз ночью, проведя расчеты можно прийти к выводу, что с существующей инфраструктурой в той же Америке или России можно заряжать миллионы электромобилей без постройки новых электростанций.

Все еще стоит улучшать технологии электрических батарей, нужно эффективно перерабатывать использованные батареи и со временем электромобили могут стать весомым вкладом в улучшение экологической ситуации на нашей планете.