Emisje aut elektrycznych. Dlaczego źródło energii ma znaczenie?
Holenderscy naukowcy rozwiewają mity wokół elektrycznych samochodów. Zespół z Uniwersytetu im. Radbouda w Nijmegen zbadał, jakie emisje towarzyszą produkcji i korzystaniu z takich aut.
Chodź samochody elektryczne nie eliminują całkiem emisji gazów cieplarnianych, to w 95 proc. świata generują o wiele mniej CO2 niż porównywalne auta benzynowe. Na przygotowanej przez holenderskich naukowców mapie są tylko trzy kraje, gdzie energetyka jest tak wysoce emisyjna, że na razie przesiadka na "elektryki" niewiele zmienia. Te kraje to Indie, Estonia i Polska. Jednak nawet tu Holendrzy przewidują, że najdalej do 2030 r. elektryfikacja transportu doprowadzi do wielokrotnego zmniejszenia emisji z transportu. Rozmawialiśmy z naukowcem, który kierował badaniami w tej sprawie, doktorem Florianem Knoblochem z Wydziału Nauk Środowiskowych Uniwersytetu Radbouda.
Jak samochody elektryczne wypadają, jeśli idzie o emisje, w porównaniu z samochodami spalinowymi?
Florian Knobloch: To zależy od kilku czynników. Kluczowe jest to, ile emisji generuje system energetyczny w danym kraju. W Polsce jest on bardzo wysoce emisyjny, bo wciąż opiera się na węglu, podczas gdy na przykład w Norwegii, gdzie ogromna część energii pochodzi z elektrowni wodnych, emisje są o wiele niższe. Trzeba jednak podkreślić, że nawet wykorzystywanie energii z sieci opartej przede wszystkim na paliwach kopalnych i tak sprawia, że w większości przypadków samochody elektryczne będą generowały o wiele niższe emisje ze względu na ich wyższą efektywność.
Jeśli zasilasz samochód przy pomocy prądu wytworzonego ze spalania węgla, dostarczasz mu energii o wiele bardziej efektywnie niż wtedy, kiedy musisz wydobyć ropę, przetworzyć ją na benzynę i zatankować samochód. Silniki samochodowe są bardzo małe w porównaniu z generatorami w elektrowniach, a - upraszczając sprawę - o wiele efektywniej jest generować energię ze spalania przy pomocy dużych maszyn niż małych.
Ostateczne emisje zależą od tego, jak prąd produkuje się w danym kraju.
Na przykład we Francji, według danych z 2015 r. - nasze dane zawsze pochodzą sprzed kilku lat - elektryczne samochody przyczyniają się do emisji około 70-80 gramów CO2 na każdy przejechany kilometr, w porównaniu do 250 gramów na kilometr emitowanych przez przeciętny samochód spalinowy w tym kraju. W najbardziej ekstremalnych przypadkach, takich jak Indie czy Polska, energia elektryczna używana do zasilenia samochodu elektrycznego powoduje czterokrotnie większe emisje niż we Francji czy Norwegii, bo około 400 gram. To oznacza, że całkowite emisje w takich miejscach są zbliżone.
Wiele zależy też od tego, jaki silnik spalinowy wybierzemy. Nie wszystkie samochody elektryczne są też tak samo energooszczędne. Zawsze można porównać na przykład elektryczny SUV i bardzo oszczędny kompaktowy samochód spalinowy. Przy takim porównaniu silnik spalinowy będzie wyglądał na bardziej efektywny.
Czy taka różnica utrzymuje się, jeśli spojrzymy na całe "życie" pojazdu? Mówi się wiele o tym, jakoby samochody elektryczne były trudniejsze i bardziej energochłonne w procesie produkcji i złomowania. Czy to mit?
To prawda, że w fazie produkcji pojazdów elektrycznych produkuje się więcej emisji, ale liczby które podałem obejmują już ten czynnik. Obliczyliśmy emisje towarzyszące produkcji pojazdu i rozłożyliśmy je na cały okres jego użytkowania. Mimo tego, że produkcji pojazdów elektrycznych towarzyszą rzeczywiście wyższe emisje, to nie wpływają one znacząco na ostateczny rezultat.
Oczywiście to, jak wiele CO2 powstaje wskutek produkcji pojazdu zależy od tego, gdzie został on produkowany. Zwłaszcza produkcja akumulatorów do samochodów elektrycznych jest bardzo energochłonna, zatem ogromną różnicę robi to, czy są one produkowane na przykład w Chinach czy gdzieś, gdzie korzysta się w dużym stopniu z energii odnawialnej. Szacujemy, że średnio produkcja samochodu elektrycznego wiąże się z emisjami o 30 do 50 proc. wyższymi, niż samochodu spalinowego.
Za to proces ich złomowania nie wiąże się z wyższymi emisjami. Największym problemem są akumulatory i zawarte w nich metale, ale one zachowują swoją żywotność dłużej, niż samochód. Mogą być przetwarzane lub wykorzystywane ponownie. Samochód może przetrwać 10 czy 15 lat, ale jego akumulator może potem dostać drugie życie na przykład w sieci energetycznej. Jeśli to będzie niemożliwe, to metale, z których jest zbudowany mają dużą wartość, więc nie trafi na śmietnik.
Będzie dobry powód, żeby wykorzystać ponownie wszystkie ich elementy
Tak, chociaż to nie zawsze dzieje się automatycznie. Na przykład telefony komórkowe i tak są wyrzucane mimo, że zawierają akumulatory litowo-jonowe.
Właściwie dlaczego pan to badał?
Wielu ludzi powtarzało mi, że samochody elektryczne nie mają sensu. Pracowaliśmy z urzędnikami Komisji Europejskiej nad projektami energetycznymi. Nawet tam, podczas dyskusji przy lunchu słyszałem "samochody elektryczne mają sens tylko w miejscach takich, jak Norwegia, zajmijmy się nimi dopiero wtedy, kiedy zdekarbonizujemy energetykę". Mówiliśmy, że to nieprawda, ale tak naprawdę nikt wcześniej nie wykonał tych obliczeń.
Istnieją setki badań, podczas których sprawdzono, jak wyglądają emisje związane z pojazdami elektrycznymi w jednym konkretnym miejscu i czasie, ale nie było globalnego porównania, biorącego pod uwagę różne kraje i perspektywy na przyszłość. Chcieliśmy po prostu rozwiązać tę kwestię i stworzyć opracowanie, które można będzie wykorzystywać w dyskusji, gdy ktoś znów użyje argumentu, że nie ma sensu wprowadzanie samochodów elektrycznych. Dzięki naszemu badaniu można podać twarde dane. To pozwoli na bardziej obiektywną dyskusję.
Jak ważna jest elektryfikacja transportu w walce z emisjami?
Optymalnie byłoby zbić wszystkie emisje do zera, w każdym sektorze. Transport jest jednym z większych producentów gazów cieplarnianych, więc jeśli nie ograniczymy jego emisji niemal do zera, to nie uda nam się ograniczyć zmian klimatu. Musimy też rozwiązać problemy z innymi sektorami, takimi jak energetyka, hutnictwo, budownictwo czy ogrzewanie. Samo przestawienie się na samochody elektryczne nie rozwiąże kryzysu klimatycznego.
Nawet pojazdy elektryczne nie są technologią zupełnie pozbawioną emisji, bo produkcja energii i produkcja samego pojazdu powodują emisje
Najlepszym wyjściem byłoby więc mniej korzystać z samochodu albo przesiąść się na transport publiczny czy rower.
W naszym scenariuszu, elektryfikacja transportu doprowadzi do redukcji globalnych emisji o około dwie gigatony CO2 rocznie. Ale całkowite emisje produkowane przez ludzkość to 40 czy 50 gigaton zależnie od tego, co włączamy do wyliczeń. 2 gigatony to duża liczba, ale sama w sobie nie rozwiązuje problemu. Potrzebujemy zmian we wszystkich sektorach.
Jeśli idzie o transport potrzebujemy nie tylko pojazdów elektrycznych, ale też o wiele bardziej efektywnych pojazdów spalinowych, które z kolei zamiast benzyny korzystają z innych paliw, takich jak biopaliwa czy e-paliwa. Nie sądzę, żeby nawet w 2050 r. wszyscy przesiedli się na samochody elektryczne. Nie globalnie. Może w Europie tak, ale nie wszędzie na świecie. Elektryfikacja to nie jest srebrny pocisk, który rozwiązuje wszystkie nasze problemy. Potrzebujemy szerokiego pakietu zmian, a samochody elektryczne są tylko jednym elementem tej układanki
Tylko, że nie mamy czasu na rozwiązywanie jednego problemu na raz, musimy zająć się wszystkim jednocześnie.
Gdybyśmy powiedzieli, że w Polsce zaczniemy od sektora energetycznego, najpierw przestawimy się z elektrowni węglowych na odnawialne źródła energii, a dopiero potem zajmiemy się elektryfikacją transportu, to proces zająłby wiele dziesięcioleci. Wtedy byłoby o wiele za późno, zwłaszcza biorąc pod uwagę to, że systemy technologiczne mają ogromną bezwładność. Trzeba zmienić infrastrukturę, zbudować sieć ładowarek, zmienić percepcję i podejście ludzi sceptycznych wobec nowych technologii. Trzeba zbudować fabryki tych samochodów i wyszkolić ludzi, którzy będą wiedzieli, jak je naprawiać. Potrzeba tego wszystkiego, a nie da się tego zrobić w jeden dzień. To stopniowa zmiana naszego systemu technologicznego. Musimy zacząć szybko żeby w długim terminie odnieść sukces.
Skąd bierze się ten sceptycyzm o którym pan wspomniał?
To bardzo emocjonalny temat. Każdy ma zdanie na temat samochodów, ale w tej dyskusji nie chodzi chyba tylko samochody. Chodzi o środki walki ze zmianami klimatycznymi, które, według wielu ludzi, zagrażają ich stylowi życia.
Każdy chciałby mieszkać w ładnym domu i mieć ładny samochód zaparkowany na podjeździe. Ludzie nie lubią zmian, zwłaszcza szybkich zmian.
Samochody elektryczne stały się politycznym symbolem, tak jak noszenie maseczek. Ludzie uważają to za ingerencję w ich styl życia
Pan wierzy, że ludzie pokonają ten strach o swój styl życia i do zmiany dojdzie?
Tak, bo często nie dostrzegamy jednej rzeczy. Widzimy decyzje polityków, decyzje wpływowych ludzi, ale trudniej śledzić zmiany technologiczne które przebiegają oddolnie. One mają potężną dynamikę. Kiedy taka zmiana się zacznie, jest jak lawina. Zaczyna się powoli, potem staje się szybsza i większa i nie można jej zatrzymać. Dochodzimy do punktu, w którym nie ma odwrotu. To już się stało w przypadku energii odnawialnej, bo energia słoneczna i wiatrowa stają się coraz tańsze.
Kiedy prezydent Donald Trump chciał wrócić do energii węglowej, to nie było już ekonomicznie wykonalne. Nikt nie chciał budować nowych elektrowni węglowych, bo elektrownie słoneczne i wiatrowe były o wiele tańsze. Nie było powrotu do starego systemu. Coś podobnego wydarzy się też w pozostałych systemach. Samochody elektryczne staną się coraz tańsze, a ludzie zaczną mówić - wolę nową Teslę od nowego spalinowego BMW, czy jakiejkolwiek innej alternatywy.
Początkowo przestawienie systemu na nowy kierunek wymaga wiele energii. Kiedy tak się już stanie, początkowe zmiany są powolne, ale w pewnym momencie wszystko gwałtownie przyspiesza. Wierzę, że jeśli zaczniemy te zmiany teraz, zostanie nam jeszcze trochę czasu.
W wielu sektorach gospodarki to będzie ogromny wysiłek. W niektórych nie wiemy nawet od czego zacząć, nie mamy technologii. Na przykład problemem jest dekarbonizacja produkcji stali, czy cementu na wielką skalę. Mamy pomysły, ale nigdzie jeszcze tego nie zrobiono. W przypadku samochodów - już wiemy co robić.
Ostatnie pytanie. Czym pan jeździ?
Nie mam samochodu. Mieszkam w wielkim mieście, jeżdżę rowerem lub transportem publicznym. Czasem wynajmuję samochody elektryczne albo spalinowe. Nigdy nie miałem samochodu nie dlatego, że mam coś przeciwko samochodom, ale dlatego, że nigdy go nie potrzebowałem. Gdybym mieszkał na wsi pewnie byłoby inaczej.
