Электрозарядки

Планирование зарядки электромобилей для минимизации выбросов углекислого газа

Особенности
  • Зарядка электромобиля (EV) запланирована с учетом минимальной углеродоемкости.
  • Исследуется способность электромобилей поглощать излишки возобновляемых источников энергии путем выборочной зарядки.
  • Использованы данные по реальной углеродоемкости энергосистемы Великобритании (гCO2 / кВтч) и ветровому ограничению.
  • Планирование может снизить выбросы электромобилей с 35 до 56 гCO2 / км до 28–40 гCO2 / км.
  • 500 000 электромобилей могут поглотить 75% сокращений на крупнейшей береговой ветряной электростанции Великобритании.

На собраниях любителей электромобилей любопытные окружают Роба Спрейцера и его машину. Оба являются знаменитостями в этих кругах - он известен как «Роб с большим пробегом», проехав более 115 000 километров на своей Tesla Model 3 за чуть более чем год владения.

Считается, что ни одна другая модель 3 в Канаде не достигла этой вехи за такое короткое время, и, возможно, ни один другой электромобиль, работающий только от батареи, тоже не смог.

И ни разу не останавливался на бензине. Ни разу не менял масло.

«В прошлом году я, вероятно, сэкономил около 10 000 долларов, - говорит Спрейцер.

Он также пытается спасти планету, исключив выбросы парниковых газов. В его машине, как и в других электромобилях с нулевым уровнем выбросов, нет выхлопной трубы, и популярный онлайн-калькулятор углерода показывает, что в нем нет выбросов.

Но это не значит, что нет углеродного следа.


Насколько экологически чистые электромобили?
10 месяцев назад
7:25
Электромобиль не производит выбросов, но его части по-прежнему оставляют углеродный след. Мы смотрим на все компоненты электромобилей, от того, как они заряжаются до того, что находится в батарее, чтобы увидеть, насколько они безвредны для окружающей среды. 7:25
Откуда твоя сила?
Некоторые аккумуляторы для электромобилей сегодня содержат в 10 раз больше энергии, чем в среднем за день использует среднее домашнее хозяйство. И часто эти электромобили заряжают дома.

Большая часть электроэнергии, вырабатываемой североамериканскими сетями, связана с выбросами парниковых газов. Так что даже если автомобиль не изрыгает углеродом, это не значит, что он идеально чистый.

Например, уголь - один из самых грязных способов выработки электроэнергии для зарядки автомобильного аккумулятора. Согласно данным, собранным Дженнифер Данн из Центра инженерной устойчивости и устойчивости Северо-Западного университета, приводить в действие электричество, произведенное из угля, немного лучше, чем сжигание бензина в двигателе внутреннего сгорания.


Большинство энергосетей Северной Америки состоят из нескольких источников, от угля до гидроэлектростанции и атомной энергетики, хотя Канада обязалась ликвидировать угольные электростанции к 2030 году. Если принять во внимание это сочетание, зарядка автомобиля обычно создает менее половины По словам Данна, выбросы углерода по сравнению с бензином.

Только когда электричество поступает из чистых возобновляемых источников, таких как ветер и солнце, вы видите наиболее заметное снижение выбросов электромобилей, генерируемых для питания автомобиля.

Откуда у тебя аккумулятор?
Однако еще до того, как электромобиль зарядится впервые, одна ключевая часть его энергосистемы уже имеет значительный углеродный след.

«Один действительно важный аспект электромобиля, о котором стоит задуматься, - это его аккумулятор», - объясняет Данн.

«Например, материал, обеспечивающий питание батареи, производится из различных металлов, таких как никель, кобальт и литий».

По мере того как электромобили стареют, вот как батареи обретают вторую жизнь
Гонщик электромобиля: поклонники Harley-Davidson наденут шины нового полностью электрического мотоцикла
Добыча и переработка полезных ископаемых, а также процесс производства аккумуляторов связаны со значительными выбросами углерода.

Добыча лития, необходимая для создания литий-ионных батарей, лежащих в основе современных электромобилей, также связана с другими видами вреда окружающей среде. Например, в Тибете имели место массовые убийства рыбы, связанные с добычей лития. Запасы пресной воды потребляются на рудниках в богатом литием регионе Южной Америки. Даже в Северной Америке, где существуют строгие правила добычи полезных ископаемых, для извлечения ценного металла используются агрессивные химические вещества.


Аэрофотоснимок бассейнов с рассолом и производственных площадей литиевого завода Rockwood на соляной равнине Атакама на севере Чили, крупнейшего месторождения лития, которое в настоящее время разрабатывается. (Иван Альварадо / Reuters)
И все операции являются энергоемкими, иногда выполняются на дизельных генераторах и зависят от тяжелой техники, выделяющей углерод.

Помимо совокупного воздействия на окружающую среду, ожидается, что к 2025 году спрос на литий как минимум утроится, что приведет к увеличению объемов разведки и добычи во всем мире.

Вторая жизнь литий-ионных батарей
И все добытое сырье - как только батареи разрядятся - куда-нибудь попадет.

Это то, о чем думает Эндрю Макдональд из Maritime Autoparts в Деберте, штат Северная Каролина. Его предприятие перерабатывает автомобильные детали, и он говорит, что осталось всего несколько лет, прежде чем его промышленность начнет видеть электромобили и их литий-ионные батареи на свалках.

«По мере появления на рынке чистых электромобилей становится все меньше изнашиваемых частей, поэтому это изменит то, что мы продаем», - говорит он.


Эндрю Макдональд из Maritime Autoparts ожидает, что литий-ионные батареи появятся на его предприятии по переработке в течение следующих нескольких лет, поскольку электромобили устареют. Проблема в том, что непонятно, что ему с ними делать. (Джилл Инглиш / CBC)
Макдональд добавляет, что его компания уже получает никель-металлогидридные батареи от гибридов ранних моделей и выясняет, что с ними делать.

«Мы проводим собственные исследования, но было бы неплохо наладить более тесные партнерские отношения с производителями оригинального оборудования [производство оригинального оборудования