Ηλεκτροκίνηση: είναι πράγματι η λύση;

Εκατόν ενενήντα τρία συνολικά κράτη,  έχουν δεσμευτεί να διατηρήσουν τις παγκόσμιες επιφανειακές θερμοκρασίες κάτω από μια αύξηση το πολύ  2 °C σε σύγκριση με τα προβιομηχανικά επίπεδα. Η μείωση των εκπομπών CO₂ έχει αναγνωριστεί ως η κύρια λύση για την επιβράδυνση της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Ενώ όμως οι εκπομπές CO και NOx έχουν μειωθεί, ιδιαίτερα στην αυτοκίνηση, οι εκπομπές CO₂ από τον τομέα των μεταφορών έχουν μείνει στάσιμες και βρίσκονται σε παρόμοιο επίπεδο με το 1990.

των Ian Williams και Michael Blyth

Μια προτεινόμενη ιδέα για την εκπλήρωση των δεσμεύσεων μηδενικών εκπομπών  είναι η ηλεκτροκίνηση και η περαιτέρω μείωση του βάρους, ιδιαίτερα  των επιβατικών αυτοκινήτων . Η κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου, για παράδειγμα,  πρότεινε τη σταδιακή κατάργηση της πώλησης νέων αυτοκινήτων βενζίνης και ντίζελ μέσω μιας προσέγγισης δύο σταδίων. Το βήμα 1 είναι η σταδιακή κατάργηση της πώλησης νέων αυτοκινήτων βενζίνης και ντίζελ (2030) ενώ στο βήμα 2 θα πρέπει όλα τα νέα αυτοκίνητα να έχουν μηδενικές εκπομπές .

Μια έκθεση της Επιτροπής Κλιματικής Αλλαγής του  Ηνωμένου Βασιλείου αναφέρει ότι η πλήρης μετάβαση στα ηλεκτρικά οχήματα θα είναι «μία από τις πιο σημαντικές ενέργειες» που θα λάβει η χώρα για την επίτευξη του καθαρού στόχου μηδενικών εκπομπών άνθρακα . Ωστόσο, η έκθεση δείχνει περαιτέρω ανησυχία στο ότι στο Η.B, όπως άλλωστε και σε άλλες χώρες,  «δεν βρισκόμαστε σε καλό δρόμο» προκειμένου να  ανταποκριθούμε στη ζήτηση νέων οχημάτων μόλις τεθεί σε ισχύ η απαγόρευσή τους το 2030. Τα εμπόδια είναι πολλά, κυρίως  όσον αφορά την διείσδυση ηλεκτρικών οχημάτων με μπαταρία , όπως το υψηλό κόστος, η έλλειψη υποδομής φόρτισης, η ανθεκτικότητα και η αυτονομία του οχήματος κ.α.

Επιπλέον, ενώ τα ηλεκτρικά οχήματα που λειτουργούν με μπαταρία αντιμετωπίζουν το ζήτημα της μείωσης των εκπομπών κατά τη φάση λειτουργίας του οχήματος, οι εκπομπές αερίων θερμοκηπίου εξακολουθούν να είναι εμφανείς στις άλλες φάσεις του κύκλου ζωής αυτών των οχημάτων. Οι Kapustin και Grushevenko (2020) υπολόγισαν ότι η υιοθέτηση των Ηλεκτρικών Οχημάτων με Μπαταρία (BEV) σε όλο τον κόσμο θα αντιστοιχεί σε παγκόσμια αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ 11 και 20 %. Οι Milev et al. (2021) αναφέρουν τις περιβαλλοντικές και οικονομικές επιπτώσεις της επέκτασης του στόλου BEV αλλά τονίζουν ότι ενώ το αρχικό οικονομικό και περιβαλλοντικό κόστος μπορεί να είναι υψηλότερο, η χρήση των BEV αναμένεται να είναι φθηνότερη μακροπρόθεσμα και οι συνολικές εκπομπές άνθρακα αναμένεται να μειωθούν.

Έχουν γίνει αρκετές μελέτες που συγκρίνουν τα παραδοσιακά αυτοκίνητα που κινούνται με βενζίνη και ντίζελ με BEV, χρησιμοποιώντας κυρίως μια προσέγγιση αξιολόγησης του κύκλου ζωής . Όλες αυτές οι μελέτες βρήκαν σημαντική μείωση των εκπομπών άνθρακα παρά τις αντιρρήσεις σχετικά με τον κύκλο ζωής.. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή η εκτίμηση ισχύει μόνο σε σενάρια όπου η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιήθηκε για την τροφοδοσία του BEV παρήχθη μέσω μηχανισμών μη ορυκτών καυσίμων.

Μια άλλη μελέτη (Bauer 2018) διαπίστωσε ότι τα BEV είχαν χειρότερη απόδοση όταν ληφθούν υπόψη όλοι οι περιβαλλοντικοί δείκτες κατά τη φάση παραγωγής, όπως ο σχηματισμός σωματιδίων, η εξάντληση των πόρων, το φωτοχημικό όζον, η οξίνιση των εδαφών και η τοξικότητα. Αυτό συνδέεται σε μεγάλο βαθμό με την παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου. Έχουν διεξαχθεί αρκετές μελέτες που πραγματοποιούν αξιολογήσεις του κύκλου ζωής των μπαταριών ιόντων λιθίου. Οι Dai και Shu για παράδειγμα (2021) διαπίστωσαν ότι η χρήση ενεργού υλικού στην κάθοδο, καθώς και αλουμινίου και ενέργειας για την παραγωγή κυψελών είναι οι μεγαλύτεροι παράγοντες που συμβάλλουν στις αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις της παραγωγής μπαταριών ιόντων λιθίου.  Άλλοι όμως δηλώνουν  ότι υπάρχει υψηλός βαθμός αβεβαιότητας ως προς το θέμα της ενέργειας και αναφέρουν διαφορετικά αποτελέσματα (από 38 kg–356 kg CO₂eq/kWh). Η κύρια αιτία αυτής της διακύμανσης είναι οι διαφορετικές υποθέσεις σχετικά με το τι συνιστά άμεση ενεργειακή ζήτηση, κυρίως στη διαδικασία κατασκευής των κυττάρων στις μπαταρίες. Οι Rivera και Reyes-Carrillo (2016) τέλος, διαπίστωσαν ότι έως και το 90% όλων των εκπομπών κατά τη φάση της κατασκευής προήλθαν από τη βαφή και αυτή η διαδικασία είναι απίθανο να διαφέρει μεταξύ της κατασκευής αυτοκινήτων βενζίνης/ντίζελ και της κατασκευής BEV.

Πάντως είναι αλήθεια ότι με  την εισαγωγή των BEV έρχεται μια αυξανόμενη ζήτηση για κρίσιμους πόρους όπως τα μέταλλα σπάνιων γαιών και μια τεράστια ροή αποβλήτων στο τέλος του κύκλου ζωής των πλαστικών και των μετάλλων, στα οποία έρχονται να προστεθούν  και οι μπαταρίες ιόντων λιθίου. Οι Chen et al. (2019) συζητούν τη φάση τέλους ζωής των μπαταριών ιόντων λιθίου και τις δυνατότητές τους να ανακυκλωθούν.  Περιγράφει επίσης την ανακύκλωση στο τέλος του κύκλου ζωής αυτών των μπαταριών ως αναγκαιότητα για τη μόχλευση του κυμαινόμενου κόστους των υλικών και τη μείωση της ανισότητας μεταξύ εμπορίας και  παραγωγής, ωστόσο οι συγγραφείς τονίζουν επίσης ότι καμία από τις τρέχουσες τεχνολογίες ανακύκλωσης μπαταριών δεν είναι ιδανική και ότι οι πιθανές τεχνολογικές βελτιώσεις θα πρέπει να εστιάσουν περισσότεροι στους παραπάνω υπολογισμούς.

Το μικρό βάρος του στόλου των οχημάτων είναι ένα δυνητικά αποτελεσματικό μέσο για τη μείωση των εκπομπών, καθώς αυξάνει την απόδοση καυσίμου. Το μικρό βάρος είναι επίσης σημαντικό για τα  BEV ώστε να αυξήσουν την εμβέλειά τους με μία μόνο φόρτιση. Ενώ τα BEV επί του παρόντος έχουν κατά μέσο όρο χαμηλότερη αυτονομία από τα αυτοκίνητα που κινούνται με βενζίνη/ντίζελ, πρόσφατα έχουν γίνει σημαντικά βήματα για τη βελτίωση της αυτού του παράγοντα. Μια ανησυχία για τη μείωση του βάρους είναι ότι πολλά υλικά που χρησιμοποιούνται στο «ελαφρύ ζύγισμα» των οχημάτων είναι συχνά μεγαλύτερης  εντάσεως άνθρακα για εξαγωγή και μεταποίηση των ορυκτών (Kim and Wallington, 2013). Έτσι, ενώ οι εκπομπές ενδέχεται να μειωθούν κατά τη φάση λειτουργίας, μια ανησυχία είναι ότι αυτές οι εκπομπές, αντί να μειώνονται, απλώς μετακινούνται στο στάδιο παραγωγής. Ωστόσο, οι Dai et al. (2019) κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι, ενώ τα ελαφρά υλικά οδηγούν σε αύξηση των εκπομπών κατά τη φάση της παραγωγής, αυτές αντισταθμίζονται περισσότερο από τις μειώσεις των εκπομπών κατά τη φάση λειτουργίας.

Η νέα τεχνολογία των αυτόνομων επιβατικών οχημάτων θα μπορούσε επίσης να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη μελλοντική μείωση των εκπομπών μέσω της μείωσης του χρόνου στο ρελαντί και των πιο αποτελεσματικών μοτίβων οδήγησης. Οι De Vlieger et al. (2000) βρήκε μια αύξηση έως και 40% στις εκπομπές με επιθετικά πρότυπα οδήγησης σε σύγκριση με τα κανονικά. Πιστεύεται όμως ότι η  εισαγωγή αυτόνομων οχημάτων θα εξαλείψει τα επιθετικά πρότυπα οδήγησης. Rahman et al. (2013) διαπίστωσε ότι οι εκπομπές ρελαντί μπορεί να φτάσουν τα 16.500 g/h CO₂ . Η αυτόνομη οδήγηση μπορεί να μειώσει επίσης τους θανάτους από τροχαία ατυχήματα, καθώς είναι γενικά αποδεκτό ότι το 90-95 % των τροχαίων ατυχημάτων συμβαίνουν εν μέρει ή πλήρως λόγω ανθρώπινου λάθους. Μια ευρέως κοινή άποψη είναι ότι θα χρειαστούν όμως πιο προηγμένα συστήματα υποβοήθησης που να οδηγούν στον αυτοματισμό για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος (Eugensson et al., 2013) ενώ η δυνατότητα αυτή θα μπορούσε να προσφέρει πρόσθετη κινητικότητα σε άτομα με σωματική αναπηρία που δεν θα μπορούσαν να οδηγήσουν διαφορετικά. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένα μειονεκτήματα στα αυτόνομα οχήματα, για παράδειγμα μειωμένη οικονομία καυσίμου λόγω των ενεργειακών απαιτήσεων των υπολογιστών που ελέγχουν το όχημα και το αυξημένο κόστος.

Συμπέρασμα

Έχει  αποδειχθεί ότι οι τεχνολογικές εξελίξεις και οι ρυθμιστικές παρεμβάσεις που σχετίζονται με την αυτοκινητοβιομηχανία, παράλληλα με γεγονότα που επηρεάζουν  την κοινωνική συμπεριφορά, υπήρξαν ζωτικής σημασίας σε ότι αφορά στα μακροπρόθεσμα οφέλη ενώ παράλληλα ενεργούσαν για τον μετριασμό (αλλά όχι την πρόληψη) των δυσμενών και συχνά καταστροφικών επιπτώσεων των μηχανοκίνητων οχημάτων στην ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Μια περιοδική, τακτική, γενική και ανεξάρτητη επανεξέταση των συλλογικών θετικών και αρνητικών επιπτώσεων της αυτοκινητοβιομηχανίας και των κατάλληλων παρεμβάσεων είναι ουσιαστικής σημασίας για τη διατήρηση και βελτίωση των κοινωνικών οφελών και της δημόσιας και περιβαλλοντικής υγείας , καθώς και για την υποστήριξη της Βιώσιμης Ανάπτυξης (στα επίπεδα που την τοποθετεί ο ΟΗΕ).  Αυτή η διαδικασία αναθεώρησης θα επιτρέψει στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας να ελέγξει την πολιτική, οικονομική και κοινωνική του αποδοχή και να εντοπίσει τομείς για συνεχή βελτίωση και ανάπτυξη· Μια τέτοια αποτίμηση θα πρέπει να πραγματοποιείται σε επίπεδο 5ετίας για να ταιριάζει με τις τυπικές περιόδους επιχειρησιακών σχεδίων διαχείρισης των βιομηχανικών περιουσιακών στοιχείων.

Όλα τα ανακατασκευασμένα σύνολα δεδομένων υποδεικνύουν ότι υπάρχουν επιπτώσεις στο Κλίμα, στην υγεία, και στο γενικότερο περιβάλλον σε όλο το φάσμα της ανάπτυξης του κλάδου. Στις αρχές του αιώνα, οι αυξημένοι θάνατοι από τροχαία ατυχήματα συνδέονταν στενά με τον αριθμό των οχημάτων και στο τελευταίο μόνο διάστημα με τους νόμους για την ασφάλεια. Οι αντικρουόμενες επιπτώσεις όπως η απώλεια ζωών και τα κοινωνικά οφέλη από τη βιομηχανία είναι δύσκολο να ποσοτικοποιηθούν. Ωστόσο, εκτιμάται ότι το κοινωνικό και οικονομικό κόστος των θανατηφόρων ατυχημάτων έχει αυξηθεί με την πάροδο του χρόνου, καταδεικνύοντας τη σημασία της νομοθεσίας για την οδική ασφάλεια και την εθνική οικονομία, Η αυτοματοποίηση του στόλου των οχημάτων έχει τη δυνατότητα να μειώσει ακόμη περισσότερο τους θανάτους από τροχαία ατυχήματα.

Οι εκτιμήσεις των εκπομπών υπογραμμίζουν ότι η πρώιμη βιομηχανία ήταν πιο σημαντική ως πηγή ατμοσφαιρικής ρύπανσης από ό,τι αναμενόταν. Τα σχέδια χρονοσειρών αποκαλύπτουν επιτυχημένες μειώσεις εκπομπών. Η οδοποιία παρείχε αυξημένη κινητικότητα, ευημερία και επιλογές, αλλά είχε επίσης ανεπιθύμητες αρνητικές συνέπειες, συμπεριλαμβανομένης (χωρίς ιδιαίτερη σειρά) μειωμένης ποιότητας αέρα, νερού και εδάφους, ακόμη  και πρόκληση πλημμυρών. Από την άλλη μεριά, το περπάτημα και το ποδήλατο για μικρά ταξίδια έχουν μειωθεί με την επέκταση της αυτοκινητοβιομηχανίας και την αποτυχία των πολεοδόμων σε πολλές αστικές περιοχές να παρέχουν δρόμους και πεζοδρόμια για αυτές τις κατηγορίες μεταφορών. Πιο πρόσφατα, η ελευθερία κινήσεων και η παρεχόμενη ασφάλεια,  προώθησαν άθελά τους μη βιώσιμες συνήθειες αγορών, συνέβαλαν σε ένα ολοένα πιο παχύσαρκους πληθυσμούς και αποθάρρυναν τη χρήση άλλων μεθόδων μεταφοράς.  

Αν και οι χρονικές και χωρικές κλίμακες έχουν γενικευθεί, η μελέτη υποδηλώνει ότι ο Β Παγκόσμιος Πόλεμος ήταν ένα σημαντικό ορόσημο. Όλες οι μεταβλητές που μελετήθηκαν ήταν λεπτώς αλληλένδετες, αποδεικνύοντας ότι η ανάπτυξη και η παρέμβαση σε βασικά σημεία είναι απαραίτητες. Οι τάσεις δείχνουν δυνητικά καταστροφική επιδείνωση των θανατηφόρων ατυχημάτων και των εκπομπών, κάτι που θα μπορούσε να έχει αποφευχθεί.

Έχουν γίνει σημαντικά βήματα στη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών, με την κατανάλωση καυσίμου να δείχνει τα πρώτα σημάδια πτωτικής τάσης για πρώτη φορά εδώ και δεκαετίες και οι εκπομπές CO και NOx να είναι συγκρίσιμες με τις αρχές του 20ου αιώνα. Σημαντικό ποσοστό αυτής της μείωσης των εκπομπών οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην εισαγωγή καταλυτικών μετατροπέων , αν και οι εκπομπές CO₂ από τα οχήματα δεν έχουν υποστεί τις ίδιες δραματικές μειώσεις. Τα BEV και η ελαφριά στάθμιση των οχημάτων θα μπορούσαν ενδεχομένως να προσφέρουν μια αποτελεσματική οδό για τη μείωση των εκπομπών CO₂ . Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση βασίζεται στην αυξανόμενη αναλογία «καθαρής» ανανεώσιμης ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και στις βελτιώσεις στην τεχνολογία των μπαταριών. Τέλος, οι προκλήσεις που σχετίζονται με τις φάσεις παραγωγής και τέλους ζωής των BEV θα πρέπει να αντιμετωπιστούν ειλικρινά, ρεαλιστικά και υπεύθυνα, ειδικά όσο εξακολουθεί να υπάρχει αβεβαιότητα σχετικά με τις εκπομπές που παράγονται από τη διαδικασία παραγωγής.

Πηγή : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722070875?via%3Dihub