Производство аккумуляторов для электромобилей экология

Производство аккумуляторов для электромобилей экология

В экранизации культовой видеоигры Warcraft светлую магию изобразили в виде голубого света, а темную – зеленым. И это не совсем очевидно, скорее ждешь, что силы зла будут красными или вроде того. С другой стороны, может зеленый и впрямь не так хорош, как принято считать?

И тут мы плавно переходим к обсуждению преимуществ «зеленых» автомобилей перед машинами с традиционными двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Или к отсутствию таковых.

В самом деле, даже говорящие термины «зеленый автомобиль» и «эко-кар» и очевидные факты вроде того, что электромобили не имеют выбросов, до сих пор не убедили скептиков в их пользе для окружающей среды.

Непримиримые противники электрокаров (возможно, большинство из них владеет нефтяными вышками) справедливо напоминают о том, что электричество не появляется из воздуха (по крайней мере, в недостаточных количествах), а дорогущие литий-ионные аккумуляторы не растут на деревьях – их производство довольно грязное и энергоемкое, работа не экономична и непродолжительна, а технологии утилизации все еще толком не развиты.

Остановимся на каждом из этих обвинений более подробно.

Парниковые газы

На дороге

Начнем с конца, то есть с конечного потребителя. Например, счастливого владельца Tesla Model S, счастье которого неоспоримо, по крайней мере, пока он не задействовал в своей машине режим автопилотирования.

Очевидно, что электрокар не выбрасывает выхлопные газы там, где используется. То есть, не участвует в создании облаков смога над городами, в которых повинны автомобили с традиционными ДВС. Кому-то один этот факт может показаться достаточным для того, чтобы запретить въезд в город автомобилей с горелками внутри. И это вполне может вскоре случиться. Более того, Голландия уже объявила о намерении полностью запретить продажи бензиновых и дизельных машин на своей территории с 2025 года. Правда, верхнюю палату парламента закон не прошел.

На электростанции

А что же производство электроэнергии? Издание Gadgets 360, принадлежащее индийской коммерческой телекомпании New Delhi Television Limited (NDTV), призывает индийцев не покупать Tesla Model S. Потому что в Индии, где большая часть электроэнергии производится на угольных электростанциях, электрокары экологии не помогут. И, между прочим, ссылается на исследования авторитетных американских и европейских организаций. Действительно ли это так? Скорее нет.

Источники энергии в США и Индии по данным местных энергетических агентствФото: gadgets.ndtv.com

В самом деле, в тех регионах, где все потребности в электричестве покрываются с использованием возобновляемых источников энергии, выбросы парниковых газов в атмосферу при эксплуатации электрокаров равны нулю. Например, этим может похвастаться Норвегия – один из главных закупщиков Tesla Model S в Европе и мировой лидер по доле элекромобилей в продажах (17% от всех купленных в стране автомобилей в 2015 году приходится на электрокары). И даже холодный климат норвежцев не останавливает.

Электрокары в НорвегииФото: npr.org

Увы, такая картина наблюдается далеко не везде. Поэтому да, увеличение числа электрокаров приведет к росту потребления электричества и, соответственно, выбросов в атмосферу. Но при этом сократится число автомобилей с ДВС – портативных «грязных» ТЭЦ на колесах, трубы которых загрязняют непосредственно городские улицы. Эти выхлопные газы накапливаются у поверхности земли и рассеиваются гораздо хуже, чем выбросы электростанций, чьи трубы возвышаются на десятки метров над землей.

Но дело не только в стремлении выбрасывать подальше от дома. По подсчетам ученых, даже если все электричество в регионе обеспечивается сжиганием угля (самый грязный источник энергии), уровень загрязнения атмосферы на этой территории как минимум не ухудшится, если машины с ДВС заменить на аналогичное число электрокаров с тем же типом кузова и сопоставимой мощностью.

В реальности же такие крайности (полностью чистая электроэнергия или производство электричества только на угольных ГЭС) встречаются редко.

В своем материале, посвященном углеродному следу электрокаров, РБК приводит расчеты российской организации МОЭСК, которая оценивала углеродный след различных типов легковых автомобилей в Московском регионе, где для производства электричества в основном используется природный газ.

Mitsubishi i-MiEV и Mitsubishi ColtФото: Mitsubishi

Оказалось, что с учетом выбросов энергоемкой нефтепереработки удельные выбросы СО2 электромобиля Mitsubishi i-MiEV в 2,2 раза меньше, чем у сопоставимого бензинового сити-кара Mitsubishi Colt. При этом i-MiEV расходует в 4,2 меньше условного топлива, чем Colt. Иными словами, чем дольше эксплуатируется электромобиль, тем вред для экологии от него меньше, чем у бензинового двигателя.

Энергопотери

И тут у противников электрокаров появляется еще один сильный аргумент. А именно, несовершенство аккумуляторов, допускающих потери энергии даже тогда, когда машина не используется. Для наглядности представим, что в бак бензинового автомобиля помещается 100 литров бензина (да, это будет очень вместительный бак). И полностью заправленный автомобиль просто стоит в гараже без движения с выключенным мотором. Если бы он допускал такую же утечку энергии, как и батареи электрокара (около 1% в день), то через месяц его владелец обнаружил бы, что в баке недостает 30 литров бензина!

Но. Давайте не забывать и о возмутительно низком КПД у двигателей внутреннего сгорания. У бензиновых моторов он составляет 25-30% процентов (то есть из 10 литров бензина только 3 приводят в движение машину, а 7 сгорают впустую), а у дизельных – до 50% (при условии использования турбонаддува и промежуточного охлаждения). То есть всего половина.

Так что используйте свой электромобиль почаще, а бензиновый внедорожник лучше сохранит энергию, если будет стоять в гараже.

Вы скажете, что ресурс ДВС еще далеко не исчерпан, и автопроизводители (например, Volvo и BMW) продолжают бить рекорды производительности и экономичности традиционных моторов. Но ведь и технологии производства батарей не стоят на месте. Запас хода электрокаров без подзарядки увеличивается, снижение энергоемкости самих батарей замедляется, а производственный процесс упрощается.

Выбросы CO2 при производстве

Сами электрокары гораздо менее энергоемки в производстве, чем традиционные автомобили. В них используется меньше деталей и более простые компоненты. Увы, основная часть энергозатрат приходится на создание аккумуляторов. И из-за них удельные выбросы при производстве современных электрокаров превышают выбросы от производства обычных машин минимум на 15%. А для некоторых классов эта разница достигает 68%.

Тем не менее, масштабное исследование жизненного цикла электрокаров, проведенное специалистами «Союза Обеспокоенных Ученых» (Union of Concerned Scientists), показало, что вклад энергозатрат при производстве аккумулятора невелик по сравнению с расходом энергии на протяжении эксплуатации транспортного средства. Всего 2-5% или 2 мегаджоуля (0,6 кВт/ч) на километр пробега. Иными словами, как бы энергоемок ни был процесс производства аккумуляторов, им можно пренебречь при оценке воздействия электрокара на окружающую среду.

Правда, при этом ученые оговариваются, что изучали вопрос на основе данных, полученных от конкретных производителей батарей, а средний срок их эксплуатации условно принимали за 10 лет. Но это лишь условная цифра, к которой стремятся производители аккумуляторов. В реальности никто не видел десятилетнего Mitsubishi i-MiEV. Хотя бы потому, что он выпускается только 7. Между тем, сокращение расчетного срока жизни аккумуляторов вдвое приводит к заметному росту вредного воздействия на экологию.

Строительство гигафабрики Tesla в пустыне Невады. Предприятие будет получать энергию полностью из возобновляемых источников, а значит, производство батарей на нем не будет сопровождаться выбросами CO2

Промежуточный вывод

Согласно исследованию американцев, использование электромобилей оправдано с экологической точки зрения в любом штате США независимо от преобладания того или иного источника энергии. В среднем по стране на доли угля и природного газа приходится примерно по 33% в структуре генерации электроэнергии.

В этих условиях углеродный след электрокара (около 154 грамма на милю) почти в 2,5 раза меньше, чем у бензинового автомобиля (около 381 грамма на милю), а подключаемого гибрида –32% ниже. И даже там, где уголь перевешивает, электрокары все равно предпочтительнее для экологии.

Что любопытно, подсчеты ученых из United States Environmental protection Agency показывают, что при сильном перевесе угля в процессе производства электроэнергии подключаемые гибриды оказываются лучше для экологии, чем электрокары. Но при этом оба вида «зеленых» автомобилей остаются предпочтительнее бензиновых с точки зрения риска приближения глобального потепления.

Напомним, в электроэнергетике России доминирует природный газ, а также высока доля атомной и гидроэнергетики. Доля «грязной» электроэнергии постепенно снижается во всем мире. К снижению потребления угля стремится даже Китай, а Великобритания и вовсе намерена к 2025 году закрыть последнюю угольную электростанцию в стране.

Бог с ним с CO2. А как же тяжелые металлы?

Производство

Третий по объему ресурс (после воды и воздуха), используемый при производстве литий-ионных аккумуляторов — раствор бромистого лития (28% от всех требуемых при производстве ресурсов). Соли лития оказывают негативное влияние на центральную нервную систему человека.

Кроме того, при производстве одного из наиболее прогрессивных подвидов литий-ионных аккумуляторов — Li-NMC (Li-NMC-O2-Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide, Литий-Никель-Марганец-Кобальт Оксид) используются токсичные металлы кобальт и никель. Из-за необходимости работы с кобальтом производство литий-ионных аккумуляторов оказывается вдвое вреднее для занятых в нем людей, чем производство любых других батарей.

Наибольшую опасность для здоровья людей представляет процесс извлечения материалов, в том числе сульфата кобальта и солей лития.

Состав батарей представляет опасность и на завершающем этапе их жизненного цикла – в процессе утилизации.

Производство аккумуляторов для электрокара Nissan Leaf в штате ТеннессиФото: insideevs.com

По оценкам Международного электрического агентства (IEA), к 2020 году на дорогах мира будет использоваться 20 миллионов электромобилей. Каждый из них носит в себе примерно 40 килограммов наноразмерных катодных материалов, включающих в себя соединения никеля, марганца и кобальта (NMC).

С ростом числа электрокаров и увеличением объема выпуска аккумуляторов (одна только «гигафабрика» Tesla увеличит объем производимых в мире аккумуляторов вдвое ) пропорционально возрастет потребность в их утилизации, технологии которой пока развиты недостаточно хорошо. Простое захоронение аккумуляторов не годится по целому ряду причин.

В первую очередь, из-за их токсичности. Ученые Американского химического общества (ACS) уже привели доказательства того, что содержащиеся в литий-ионных батареях соединения губительны для почвенных бактерий, участвующих в процессе обновления почвы. Очевидно, они угрожают и другим микроорганизмам.

Ученые из института Нью-Джерси еще в 2008 году провели исследование потенциального вреда для экологии от отработавших наноматериалов (Thermodynamic Analysis to Assess the Environmental Impacts of End-of-life Recovery Processing for Nanotechnology Products) и пришли к заключению, что действующая технология высокотемпературной утилизации батарей требует изменений. В своем нынешнем виде она не защищает от опасного воздействия наноматериалов, поведение которых может меняться в процессе плавления.

По подсчетам экспертов Bloomberg, до 2030 года на производство литий-ионных аккумуляторов для электрокаров и plug-in гибридов потребуется около 1% всех запасов лития и около 4% мировых запасов кобальта. После этого должны появиться новые более эффективные и безопасные технологии производства аккумуляторов, которые уже не будут требовать использования опасных металлов.

Аккумуляторы для электрокаров Фото: autoevolution.com

До этого момента будет требоваться глубокая переработка батарей, исчерпавший свой ресурс. И даже если удастся обеспечит максимально грамотную их переработку, 3% материалов, входящих в состав аккумуляторов, все равно будут попадать в почву.

Поэтому даже если электрокары и отдаляют нас от глобального потепления и всемирного потопа, технологии их производства все еще весьма далеки от совершенства. Остается надеяться, что к 2040 году, когда минимум 35% новых автомобилей смогут подключаться к розетке, внутри у них будут совсем другие средства сохранения энергии. Причем не только дешевые и эффективные, но и экологичные.

Источник

Беcшумное зло: экологичность электромобилей – это миф

В 2012 году электрический автомобиль Tesla Model S произвел фурор на мировом рынке, сравнимый эффектом айфона в 2007. Основатель компании Илон Маск в лучших религиозных традициях Джобса рассказывал о революции в сфере транспорта, спасении планеты от парниковых газов и вообще почти уже прорубленном окне в светлое «экологичное» будущее.

В настоящее время популярность электромобилей растет. Их реклама основывается на постоянном утверждении высокой степени экологичности: электромобиль не выбрасывает в воздух никаких веществ и не загрязняют окружающую среду, а энергия для зарядных станций берется из солнечных батарей.

На самом ли деле электромобили, в совокупности с процессом их производства, эксплуатации и утилизации, не наносят вреда окружающей среде?

Ключевое конструктивное отличие электромобилей от традиционных автомашин с бензиновыми, дизельными или газовыми моторами — это электрический тип двигателя, работающего на энергии от подзаряжаемых аккумуляторных батарей. Несмотря на то что электромобили могут потреблять энергию, в том числе от солнечных панелей или топливных элементов, их конструкции в любом случае включают такие батареи. Как заверяют современные производители электромобилей, главным преимуществом таких машин является высокая экологичность, поскольку отсутствуют выхлопы, не используются нефтепродукты, антифризы, масла — как моторные, так и трансмиссионные. Несомненно, с таким доводом можно было бы согласиться, поскольку, на первый взгляд, очевидным плюсом автомобилей на электрической тяге является отсутствие выбросов в городской воздух во время текущей эксплуатации. В то же время, по мнению ученых, степень экологической безопасности автомобиля стоит определять не только лишь по последствиям его работы, но и по ряду других факторов. Учитывать следует весь жизненный цикл электромобилей — от этапа производства до утилизации, в том числе процессы пополнения энергией и обслуживания машин, подсказывают специалисты Калифорнийского университета (The University of California, США).

Рассмотрим главный козырь автоконцернов, занимающихся выпуском электромобилей — заявление об отсутствии выхлопов. Выбросы парниковых газов и ядовитых соединений в воздух при переходе на электротранспорт на самом деле нисколько не уменьшаются, хотя на самом деле загрязняют воздух уже не машины на электрической тяге, а тепловые электростанции, которые производят энергию для зарядки автомобильных аккумуляторов для них. Хотя КПД электростанций выше, чем аналогичный показатель двигателей внутреннего сгорания, всё же КПД силовой установки электромобилей также далёк от 100% с учётом невысокой эффективности аккумуляторов, потерь на преобразовании энергии для зарядки батарей и обеспечения работы машин. То есть выбросы имеют место, просто меняется их источник — вместо выхлопных труб автомобилей дополнительный объём загрязнений воздуха исходит из труб электростанций.

В настоящее время основными источниками электроэнергии во всём мире являются именно тепловые станции, 40% от объёмов выработки приходится на генерирующие объекты, работающие на угле и торфе, ещё 22% — на газе и 5% — на фракциях нефти. В расчёте на единицу получаемой энергии степень экологической опасности ТЭС гораздо большая, чем от работы бензиновых и дизельных двигателей, поскольку к минимизации загрязнённости выхлопов современных машин во всём мире выдвигаются жёсткие требования. Что же попадает в воздух над тепловыми станциями? — Помимо углекислого газа, это зола, ангидриды, оксид азота, соли натрия, соединения ванадия, мышьяк и диоксины. Кроме того, угольные станции в совокупности потребляют колоссальное количество воды, сопоставимое с объёмом, который за аналогичный временной промежуток удовлетворил бы потребности пяти миллиардов человек. В международном энергетическом агентстве полагают, что в силу увеличения мощностей ТЭС показатель водопользования станций вырастет вдвое уже к 2035 году.

Специалисты научно-технического университета Норвегии сделали безапелляционный вывод — внедрение электромобильного транспорта в тех регионах, обеспечение энергией которых осуществляется на станциях путём сжигания угля, нефти или лингита, с экологической точки зрения попросту бессмысленно.

Для того же, чтобы обеспечить экологичность электрических машин в разрезе минимизации загрязнения воздуха, их нужно перевести на зарядку энергией, генерируемой «чистыми» электростанциями — объектами альтернативной энергетики или АЭС. Если внедрение станций, работающих на возобновляемых источниках (за исключением ГЭС), в мире пока осуществляется пока в недостаточной мере, то в случае с атомными станциями ситуация складывается лишь немногим лучше. Доля выработки АЭС не превышает 10%. Кроме того, АЭС стремительно утрачивают популярность и закрываются под давлением природоохранных организаций и во исполнение госпрограмм, принятых в разных странах мира после катастроф в Чернобыле и Фукусиме. Исходя из сложившейся ситуации, переход на «чистую» энергетику вряд ли возможен в ближайшем будущем, и такое положение дел приводит к присвоению производству электромобилей статуса бесперспективного направления в аспекте улучшения экологии.

Результаты исследований не в пользу электромобилей

Первой страной в мире, которая на собственном опыте сумела убедиться в том, что экологичность электромобилей — это миф, стал Китай. Доля использования машин на электрической тяге в КНР самая высокая в мире. В некоторых городах количество электромобилей больше, чем стандартных машин, к примеру, в Шанхае на инновационный транспорт пересели, в том числе сотрудники полиции и других государственных служб. Напомним, к 2018 году в Китае анонсировали запуск 800 тыс. «заправок» — зарядных станций для электротранспорта. Наряду с дороговизной нефти, одной из причин тотального перехода китайцев на электромобили является то, что эта страна лидирует в мире по объёмам добычи лития — материала, из которого производятся аккумуляторы для таких машин, а также серьёзные загрязнения воздуха в городах вследствие автомобильных выхлопов. Тем не менее, освоение электротранспорта не спасло китайское государство от экологических проблем. Смог невиданных масштабов накрывает Пекин и другие крупные города, хотя доля использования электромобилей в мегаполисах страны достаточно высока. Китайские специалисты, проанализировавшие данную проблему, провели расчёты и пришли к определённым выводам. Дело в том, что 85% электроэнергии в КНР производятся на тепловых электростанциях, использующих преимущественно уголь. С переходом на электромобили потребление электричества, вырабатываемого на станциях, загрязняющих воздух, только растёт.

Учёные установили, что на каждый выработанный киловатт-час энергии для электромобилей в воздух выбрасывается до 274 граммов углекислого газа. Для сравнения, на киловатт-час энергии, вырабатываемой при сжигании бензина в двигателях внутреннего сгорания, углекислотный выброс не превышает 180 граммов.

Китайские исследователи не остановились на этом и продолжили изучение работы электромобилей. Выяснилось, что при сжигании угля, необходимого для выработки энергии, достаточной для движения электромобиля на расстояние длиной в километр в атмосферу выбрасывается больше загрязняющих веществ, чем от работы двигателя внутреннего сгорания при сжигании эквивалентного количества бензина в обычной машине. Подчёркивается, что объём выбросов, связанный с энергообеспечением легкового электромобиля, сопоставим с количеством выхлопов автобуса с дизельным двигателем.

Серьёзные исследовательские работы были проведены в Гонконге. Оказалось, что экологичность электромобилей существенно отличается в зависимости от производителя машины. Специалисты сравнили работу ряда моделей электромашин, число которых в регионе превышает четыре тысячи единиц. Выяснилось, что для пробега 150 тыс. километров популярнейшего электромобиля Tesla Model S потребовалось на 20% больше энергии, чем для модели BMW AG320i. Соответственно, различаются и объёмы выбросов.

Показателен случай с экологическим налогом, который обязали выплатить владельца электромобиля Tesla Model S в Сингапуре, получившего счёт на $11 тыс., что эквивалентно сборам за работу стандартного легкового автомобиля. Налоговые органы внесли автомобиль в категорию C3, предусматривающую выброс 220 граммов углекислоты на каждый километр пути. Чиновники исходили из того, что на это расстояние машина на электрической тяге потратит 444 ватт-часа. Для выработки такого количества энергии ТЭС выбрасывает в атмосферу полграмма углекислого газа. Аналогичный выхлоп производит стандартный автомобиль с расходом 10 литров бензина на сотню километров, а ведь в настоящее время существует множество недорогих машин с гораздо меньшими затратами горючего.

Изучают проблему экологичности электротранспорта и на Западе. Специалисты Всеобщего немецкого автомобильного клуба (Allgemeiner Deutscher Automobil-Club) отмечают, что компактный Smart на электрической тяге на километр пути потребляет энергию, в процессе генерации которой в воздух выбрасывается 107 граммов углекислого газа, что на 21 грамм больше, чем содержится в выхлопах Smart с бензиновым двигателем.

Неутешительными стали выводы и сотрудников Университета штата Северная Каролина (North Carolina State University at Raleigh), констатировавших большую степень загрязнённости воздуха в тех американских регионах, где доля использования электрокаров выше, в сравнении со штатами, в которых используется преимущественно традиционный автотранспорт.

Американские эксперты пояснили, что повышение уровня потребления электроэнергии, связанное с необходимостью зарядки электрокаров, приводит к большей интенсивности работы электростанций. Кроме наращивания выбросов, дополнительное энергопотребление сказывается и на стабильности сетей — случаются перегрузки на «последней миле», увеличиваются риски аварий систем.

По большому счёту, разговоры о степени большего или меньшего вреда от выхлопов обычных автомобилей или же от выбросов электростанций, обеспечивающих зарядку машин на электрической тяге, не имеют большого значения для экологии в целом. Автомобильный фактор, вне зависимости от типа машины, имеет лишь небольшой удельный вес в процессе загрязнения воздуха.

Мировая промышленность, энергетика и вся инфраструктура человеческой цивилизации — это лишь 25% от количества таких выбросов, остальные объёмы формируются исключительно естественными причинами, в числе которых лесные пожары, извержения вулканов, пылевые бури, испарение солевых частиц океанов, дыхание и другие процессы жизнедеятельности животного и растительного мира.

Если же оценивать вред от автомобильных выхлопов в разрезе других последствий человеческой деятельности, то для среднего города доля таких загрязнений не превышает 20%. Для сравнения, в России только от бытовых источников, в том числе газовых плит и других приборов в городской воздух выбрасывается 21% от совокупных загрязнений угарным газом.

Аккумуляторная угроза

Гораздо большая экологическая опасность электромобилей кроется вовсе не в выбросах энергогенерации, а в последствиях процессов производства и использования мощных аккумуляторов. Так, представители упомянутого Норвежского университета наук и технологий занялись изучением производственных процессов, связанных с выпуском электромобилей и высчитали, что предприятия данной отрасли выбрасывают в окружающую среду гораздо большее количество токсических отходов, чем обычные автомобильные заводы. Выяснилось, что при производстве машин на электротяге в атмосферу также выходит в два раза больше парниковых газов, что, как оказалось, связано с повышенным энергопотреблением ввиду технологических причин. По расчётам исследователей, только на производство одного электромобиля расходуется энергия, эквивалентная сжиганию 10 тыс. литров бензина, а такой объём достаточен для поездок обычной машины среднего класса на весь период её эксплуатации. Основная доля энергозатрат и токсических выбросов приходится на выпуск аккумуляторов. Даже на этапе производства электромобилей риски экологических последствий в районах размещения заводов, таких, как кислотные дожди и сокращение биоресурсов, гораздо выше, чем для обычных автостроительных предприятий, отмечают учёные.

Мощные аккумуляторы для электромобилей достаточно тяжелы — их вес достигает 400 килограммов. При этом большая часть состава батарей — высокотоксичные компоненты, в том числе литий, опасные соединения никеля, меди и алюминия, кобальта. Такие яды гораздо опаснее, чем выхлопные газы. Ввиду ограниченного срока службы аккумуляторов — до пяти лет — острой становится проблема их утилизации. Данная процедура сложна и трудоёмка, крайне дорога, то есть угроза нарушений технологии утилизации на фоне масштабного производства электромобилей неизбежна. Даже при соблюдении норм колоссальные объёмы работ при утилизации чреваты рисками загрязнения окружающей среды. Переработка аккумуляторов — это и очень энергозатратный процесс. Для извлечения металлов из батарей требуется почти в десять раз больше энергии, чем при их производстве, что закономерно вызовет наращивание объёмов выбросов на ТЭС.

Опасность от использования аккумуляторов проявилась и с другой, неожиданной стороны, о чём предупредили сотрудники Эдинбургского университета (University of Edinburgh). Их исследование связано с жалобами владельцев электромобилей на то, что им приходится чаще менять автопокрышки по сравнению с обычными машинами. Эксперты выяснили, что причиной быстрого износа покрышек является больший вес электромобилей — в среднем на 24% по сравнению с бензиновыми «собратьями». Электрокар Tesla Model S весит 2,1 тонны (сопоставимая по классу BMW 7-Series с ДВС — 1,7 тонны), электромобиль Nissan Leaf — 1,5 тонны, а схожий по классу бензиновый Volkswagen Golf — 1,2 тонны. Причиной такого резкого расхождения в весе оказалась большая масса аккумуляторов электромобилей.

Учёные продолжили исследование, пытаясь выяснить, к чему приводит наращивание веса машины и оказалось, что оно увеличивает объём выброса в воздух твёрдых частиц при движении автомобиля. Инициативу экспертов подхватил Университет Хертфордшира (University of Hertfordshire), научная группа не ограничилась теоретическими расчётами, а провела фактические замеры. В автомобильном тоннеле были установлены детекторы твёрдых частиц. После анализа полученных данных стало ясно, что в среднем на данном участке трассы одна обычная автомашина выбрасывает примерно 50 микрограммов таких частиц, при этом всего треть от этого объёма приходилась на выхлопы двигателя внутреннего сгорания. Был изучен качественный состав выбросов. Большая доля оказалась частичками битума от дорожного покрытия, пылью с деталей тормозной системы и отслоившейся резиной с автопокрышек. По итогам расчётов учёные пришли к выводу о том, что показатель выброса твёрдых частиц при движении электромобилей выше, чем у стандартных машин, а именно вследствие истирания дорожного покрытия — на 10%, износа тормозов — на 2% и шин — на 1,5%. Исследователи акцентируют внимание на том, что твёрдые частицы представляют собой большую угрозу, чем те, которую несут выхлопные газы двигателя. Последние становятся опасными только при значительном накоплении в атмосфере и действуют в совокупности с другими загрязнениями воздуха, то есть имеют достаточно отдалённый во времени эффект. Твёрдые же частицы немедленно поглощаются человеком при дыхании и приводят к ухудшению работы сердечно-сосудистой системы, создают предпосылки для астматических заболеваний. Таким образом, если верить расчётам учёных, электромобили из-за увеличенного веса вследствие внушительной массы аккумуляторов в большей степени угрожают здоровью человека и загрязняют воздух чужеродными элементами, чем бензиновые автомобили.

В силу дороговизны и несовершенства технических характеристик электромобилей единственным их преимуществом перед обычными машинами является отсутствие загрязняющих выхлопов. Очевидно, что если явных экологических преимуществ электромоторов перед двигателями внутреннего сгорания не окажется, а уж тем более в случае, если достоверно выяснится, что электромобили наносят больший вред природе, то они наверняка сдадут завоёванные позиции и полностью утратят шанс вытеснить бензиновые автомашины в будущем.

Статья подготовлена с использованием материалов ECOPortal «Вся экология»

Источник