Elektromobil nie je len nová technológia. Je to posun v celkovom spôsobe našich životov. Posun od civilizácie založenej na konzume k udržateľnej spoločnosti. Vo veľa článkoch sme sa venovali ekologickým prínosom jazdenia elektromobilu, ale čo ich výroba? Je tiež udržateľná?

Veľa sme hovorili o rapídne sa meniacich dátach okolo elektromobilov. Naše elektrické siete sa stávajú ekologickejšími, batérie sú hustejšie a efektívnejšie, náklady na ich výrobu sa znižujú. Tento rýchly pokrok poukazuje na mylné predstavy o elektromobiloch a ich výrobu. Tento článok vás vnorí do vplyvu výrobného procesu, aby vám poskytol lepšiu predstavu o svojom význame a ukáže vám, ako sa môže tento vplyv ešte zväčšiť.

Predovšetkým chcem zdôrazniť, že elektromobil je určite ekologickejšou voľbou. Pre lepšie pochopenie tohto názoru môžete nazrieť do životného cyklus emisií skleníkových plynov v grafe nižšie. Emisie v grafe reprezentujú všetko od ťažby surovín, cez samotnú výrobu a používanie, až po koniec životnosti elektromobilu. Je úplne jasné, že ušetrené emisie počas prevádzky výrazne prekračujú množstvo emisií pri ich výrobe.

Je Tesla naozaj tak ekologická ako si všetci myslia? – pohľad na výrobu Tesly
Vypočítané na základe veľkého elektrického sedanu (85 kWh batéria) so životnosťou 290-tisíc najazdených kilometrov, batérie vyrobenej v Číne, elektromobilu zmontovaného v Nemecku alebo USA, stredných hodnôt IPCC o faktoroch životného cyklu emisií z rôznych zdrojov energie, energetického mixu pre nabíjanie elektromobilov v Kanade a USA z roku 2016 a na základe údajov Agentúry pre ochranu životného prostredia (EPA) pre vozidlá so spotrebou paliva 9l/100km.

Pýtate sa, na čom je vlastne založený výrobný cyklus? Dobrá otázka. Emisie výrobného procesu závisia od mnohých faktorov, napr.: aké materiály a technológie sú použité, zdroje týchto materiálov, logistika týchto materiálov a zdroj energie pre každú etapu výrobného procesu. Údaje o výrobnom procese (v grafe hore) boli vypočítané na základe batérií vyrobených pri spotrebe energie z uhlia (ako napr. v Číne) a finálnou montážou vozidla v Nemecku alebo USA. Pri kapacite 85 kWh a váhe približne 550 kg by batéria vyrobila 6 ton emisií skleníkových plynov. Toto sa ako typický scenár uvádza vo vedeckých dokumentoch, no s každoročne narastajúcim podielom obnoviteľných zdrojov energie v našich sieťach sa množstvo týchto emisií rýchlo znižuje a je neaktuálne. Stále to slúži ako dobrý východiskový scenár. Možno ste zaregistrovali vyššie čísla emisií v článkoch alebo rôznych štúdiách, no pravdepodobne boli vypočítané podľa starých údajov a často za použitia nesprávnej jednotky kgCO2e/kWh. Objektívnejšou jednotkou pre túto veličinu je kgCO2e/kg, no aj tá musí byť pravidelne aktualizovaná. Čo možno nie je z grafu úplne jasné, sú ušetrené emisie pri používaní elektrického vozidla, ktoré rýchlo navrátia emisie z výroby vozidla. V Kanade je táto návratnosť emisií už po približne 55-tisíc najazdených km a v USA asi po 77-tisícoch km. Takže, ak ste už šoférom, najekologickejšia voľba, ktorú môžete urobiť už dnes, je, že nahradíte svoje klasické auto elektromobilom!

Super….ale môže to byť ešte lepšie?

Nezabudnite, že modrý stĺpec v grafe počíta s výrobou batérií v Číne a montážou elektromobilu v Nemecku/USA. Nie úplne krajiny s ekologickými elektrickými sieťami. Tiež treba pripomenúť, že použité dáta sú už pár rokov staré a nie sú relevantné pre špecifické fabriky, ktoré sú už momentálne energeticky čistejšie ako elektrické siete v daných krajinách. Mnoho výrobných fabrík tiež zaviedlo sebestačné obnoviteľné zdroje energie a efektívnejšie spôsoby recyklovania.

Hlavné prvky výroby

  • Tesla v súčasnosti vyrába elektromobily v Kalifornii a batérie v Nevade. Nevadská Gigafactory bude zásobovaná 100%-ne obnoviteľnou energiou so solárnymi panelmi s celkovým výkonom 70 MW a bude disponovať sebestačným recyklovaním. Kalifornská elektrická sieť má už dnes vyše 70%-ný podiel čistej energie.
  • Chevrolet Bolt sa vyrába vo fabrike General Motors v Michigane. 54% energie v tejto fabrike pochádza z kombinácie 350 kW solárnych panelov a skládkových plynov. Ich batérie vyrába spoločnosť LG v meste Holland, Michigan, zásobovaný hlavne energiou zo zemného plynu. Napriek tomu, že táto fabrika LG nedisponuje integráciou solárnych panelov, satelitné snímky ukazujú, že firma už inštalovala solárne panely v niektorých zahraničných fabrikách (aj keď to firma neuvádza vo svojej správe o trvalej udržateľnosti). GM tiež plánuje používať 100% „čistej“ energie do roku 2050.
  • Elektrický Ford Focus sa takisto vyrába vo fabrike GM v Michigane, ktorá používa solárne panely s výstupom 500 kW. Batérie pre Focus EV tiež vyrába spoločnosť LG.
  • Nissan má solárne panely vo fabrike v Japonsku, no v americkej fabrike už chýbajú. Batérie pre Nissan Leaf takisto vyrába LG.

Vcelku príjemný pohľad na súčasnú výrobu, ale výrobcovia sa musia stále zlepšovať. Elektromobily spred piatich rokov sú dnes už úplne niečo iné a o pár rokov zasa uvidíme úplne iné elektromobily ako dnes. Elektrická energia je čistejšia, automobily sú ľahšie, recyklácia sa zlepšuje a batérie sú efektívnejšie a hustejšie. Všetky spomenuté faktory robia výrobu elektromobilov ekologickejšou. Dôležitá otázka znie: Ako rýchlo a do akej miere ho vieme vylepšiť?

Existuje množstvo publikácií o tom, ako jednotlivé faktory dokážu ovplyvniť udržateľnosť výrobného procesu elektromobilov. Zhrnuli sme vplyvy týchto faktorov v grafe nižšie. Kľúčovým výstupom tohto grafu je, že Tesla a iní výrobcovia vyrábajú s vysokými emisiami a len čas ich dokáže spraviť ekologickejšími.

Je Tesla naozaj tak ekologická ako si všetci myslia? – pohľad na výrobu Tesly
Graf porovnáva emisie z klasického výrobného procesu sedanu so spaľovacím motorom a elektrického sedanu, následne ich porovnáva k lídrom priemyslu v obnoviteľnej energii, akým je napr. Tesla dnes, aká bude v roku 2020 a neskôr v budúcnosti. Nezabudnite, že ide o reprezentatívne dáta založené na mnohých výskumoch, výrobných praktík a predpovedí hustoty batérií, odhadoch budúcich podmienok v priemysle.

Ako dosiahnuť takéto výsledky?

Voľba čistých zdrojov energie

Elektrická energia sa vo veľkom spotrebúva tak na výrobu materiálov vo vozidlách, ako aj na samotné opracovanie a montáž vozidla, ale existujú obrovské rozdiely v ekologickosti elektrických sietí. Čína, Nemecko a Michigan sú všetko regióny s rozšíreným automotive priemyslom. Čína vyrába značnú časť svetovej produkcie batérií a bude pokračovať v zvyšovaní výroby. Do roku 2020 sa očakáva až 5-násobné zvýšenie svetovej produkcie batérií a Čína spolu s Južnou Kóreou majú mať na tomto podiel až 75%.

Podiel energie z uhlia sa v Číne znižuje, no stále predstavuje vyše 60% vyrobenej energie a v USA je tento podiel ešte nižší, dnes približne 30%. Nemecko, Južná Kórea a Michigan vyrábajú okolo 40% svojej energie z uhlia. Uhlie je veľmi špinavým palivom a výrobcovia by sa mu mali vyhnúť, aby zlepšili svoju udržateľnosť. Potom tu máme problém klimatických zmien spôsobených emisiam zo skleníkových plynov. Napriek tomu, že zemný plyn je čistejším zdrojom energie ako spaľovanie uhlia, stále vytvára príliš veľa emisií a je zodpovedný za veľké úniky metánu. Pre účely porovnania sme v grafe znázornili faktory emisií skleníkových plynov pre relevantné elektrické siete a zvýraznili sme informácie o konkrétnych výrobcoch a ich prístupu k obnoviteľnej energii. Toto porovnanie ukazuje, že Chevrolet Bolt a aj Tesla spotrebúvajú omnoho čistejšiu energiu, ako sa nachádza v ich miestnych elektrických sieťach.

Je Tesla naozaj tak ekologická ako si všetci myslia? – pohľad na výrobu Tesly
Prečo je uhlie špinavým zdrojom energie? Ťažba zemného plynu vytvára o približne 50% menej emisií skleníkových plynov ako uhlie, 99% menej SOx, 90% menej NOx a 99% menej iných častíc.
Je Tesla naozaj tak ekologická ako si všetci myslia? – pohľad na výrobu Tesly
Údaje v grafe sú stredné hodnoty emisií IPCC pre zdroje energie, nie údaje emisií z konkrétnych výrobných fabrík alebo regiónov. Je dôležité si uvedomiť, že mnoho komponentov si GM alebo Tesla nevyrába vo svojich vlastných fabrikách (napr. airbagy, motory, atď.). Výroba energie je zodpovedná za 29% emisií skleníkových plynov v USA a priemysel je zodpovedný za ďalších 21%. To znamená, že výroba ako taká má ešte veľa priestoru na zlepšovanie a na zavedenie nízkoemisných zdrojov energie.

Pozrie sa, aký dopad na životné prostredie bude mať čistá Gigafactory v roku 2020! Nedávna štúdia z Norwegian University of Science and Technology zistila, že spotreba obnoviteľnej energie dokáže znížiť emisie z výroby až o polovicu. V čase, keď Tesla bude rozširovať svoje aktivity v Číne, by bolo prekvapujúce, keby svoje továrne nestavala 100%-ne obnoviteľné. Je to nový cieľ, ktorý si Tesla sama nastavila kvôli udržateľnosti výroby.

Odľahčenie

Možno ste si všimli, že výrobcovia používajú vo svojich vozidlách stále viac hliníka. Je na to dobrý dôvod. Podľa Audi hliníkové karosérie môžu byť až o 40% ľahšie, ako oceľové a Tesla dokonca vyrába svoje karosérie Modelu S/X výhradne z hliníka. Tlak na elektromobily s väčším dojazdom vyúsťuje do tlaku na ľahšie vozidlá s menej súčiastkami. To je skvelá správa pre životné prostredie.

Odolnejšie automobily a materiály

Životnosť elektromobilov je dnes dlhšia ako životnosť klasickým áut. Hliník nehrdzavie, elektromobil má neporovnateľne menšie množstvo pohyblivých súčiastok, menej tekutín potrebných na prevádzku a všetky vylepšenia softvéru sa inštalujú na diaľku cez internet.

Je Tesla naozaj tak ekologická ako si všetci myslia? – pohľad na výrobu Tesly

Recyklácia

V súčasnosti je podiel recyklovaného hliníka a ocele v automobiloch veľmi vysoký, okolo 90%. V prípade hliníka je to veľmi dôležité, pretože na jeho recyklovanie je potrebných len 5% energie v porovnaní s tým, keby sa spracovával zo suroviny.

Batérie tiež profitujú z recyklácie, keďže sa zväčša skladajú zo vzácnych kovov ako hliník, meď, nikel, kobalt a lítium (plus anóda je vyrobená z grafitu). Štúdie poukazujú na možné zníženie celkových emisií z recyklácie o 50%. Spoločnosť recyklujúca batérie pre Teslu v Európe, Umicore, konštatuje, že svojou recykláciou už dokáže ušetriť 70% emisií skleníkových plynov, ktoré boli vyrobené počas pôvodnej fázy extrakcie a

rafinácie materiálu. Veľkosériové recyklovanie batérií nebude až tak potrebné, keďže sa predpokladá, že dnešné batérie budú mať životnosť 10 rokov a viac, a toto číslo sa vývojom zvyšuje. Nedávno divízia výskumu batérií v Tesle dosiahla zdvojnásobenie životnosti batérií NMC používané v batériách pre domácnosti (ich automobily používajú NCA zlúčeninu).

Predstavte si auto celé vyrobené z recyklovaných materiálov použitím 100% obnoviteľnej energie. poháňané obnoviteľnou energiou, ktoré tichučko jazdia po cestách s nulovými emisiami. To je budúcnosť. Úplne uzavretý kruh, materiál sa raz vyťaží a ďalej sa už používa na viackrát (na rozdiel od ropy, ktorá je použitá len jediný raz a zase sa musí ťažiť).

Etické a lokálne získavanie zdrojov

Doteraz opisované výsledky hovorili o emisiách z ťažby a spracovania materiálov, ale čo etické a morálne hľadisko? Výroba áut založená na etických hodnotách by mala byť povinná u každého výrobcu. Väčšina výrobcov vykazuje etické získavanie materiálov v rôznych mierach a niektorí sú poverení verejne obchodovateľnými firmami. Spoločnosť Tesla opakovane potvrdila svoje záväzky k etickému a lokálnemu získavaniu zdrojov pri rôznych príležitostiach.

Dnes sú dvoma najväčšími problémami kobalt a nikel. 65% celosvetového kobaltu pochádza  len z Konga a väčšina prírodného vločkového grafitu máme z Číny. Bolo by dobré začať používaním menšieho objemu týchto sporných materiálov. NCA batérie od Tesly/Panasonicu majú v sebe ďaleko menej kobaltu oproti NMC batériám od iných výrobcov. Zaviazala sa tiež získavať kobalt z nekonfliktných regiónov a tento krok padol vhod Kanade. Kanada je na treťom mieste na svete, čo sa týka ťažby kobaltu a niklu. Nie je to náhoda, kobalt je totiž vedľajším produktom pri ťažbe niklu. Tesla spomenula, že je možné, že začne používať syntetický grafit vyrobený v Európe a vyvíjajú sa ďalšie materiály potrebné pre anódy v batériách. Lítium je pravdepodobne najdiskutovanejším materiálom pri batériách, no v skutočnosti tvorí len ~ 10% jej hmotnosti. Lítium je prevažne získavané z vysušených soľných jazier v politicky stabilných krajinách a získava sa odparovaním. Je to relatívne čistý proces, no proces odparovania vyčerpáva podzemné vrstvy vôd. Našťastie niektoré firmy už vyvíjajú procesy získavania lítia, pri ktorých sa nemusí odparovať voda na koncentráciu minerálov. Aj pri súčasných procesoch musí byť získavanie recyklovateľného lítia lepšie pre životné prostredie ako frakovanie a jednorazová spotreba ropy.

Zdroj: howitworksdaily

Záver

Výroba elektromobilov v súčasnosti je porovnateľná, ak nie lepšia ako výroba spaľovacích áut. Bude sa to len a len zlepšovať, zvlášť v prípade, že zákazníci si získajú ich priazeň. Je čas nepozerať sa praktické výhody klasických automobilov a venovať pozornosť tomu, ktorí výrobcovia sa javia ako lídri udržateľnosti. Voľte vašimi peniazmi a pritlačte takto výrobcov k pozitívnym zmenám.

Tesla je bez akýchkoľvek pochýb jedným z lídrov. Dnes vo výrobe používajú zväčša čistú energiu a ich masívna továreň na batérie Gigafactory bude dokonca 100%-ne prevádzkovaná obnoviteľnou energiou. Jej batérie majú v porovnaní s podobnými produktmi kvôli svojej vysokej energetickej hustote, zloženiu a čistej energii použitej pri výrobe relatívne malý dopad na životné prostredie. Tiež majú vysoké percento recyklácie a bude sa ešte zvyšovať s vybudovaním samostatného oddelenia pre recykláciu v budúcnosti. Elektromobily od Tesly majú vysokú životnosť, vyrobené z ľahkých materiálov a majú kvalitnú stratégiu získavania materiálov. Ak dokážu v tomto pokračovať a prinútiť k takýmto praktikám aj ostatných výrobcov, pretransformuje to celý priemysel a výrobu ako takú. Síce aj iní výrobcovia sa snažia viesť príkladom, žiaden nie je tak odhodlaný a nemá tak jasnú víziu udržateľnej budúcnosti ako Tesla.

Zdroj: TeslaRati

ZANECHAŤ ODPOVEĎ

Please enter your comment!
Please enter your name here