Badanie przeprowadzone w USA: Wcześniejsza zmiana na samochód elektryczny może znacznie obniżyć emisje CO₂

Zdjęcie: General Motors

Badanie przeprowadzone pod kierownictwem University of California, Santa Cruz porównuje bilans emisji CO₂ wynikający z wczesnej zmiany z samochodów spalinowych na czysto elektryczne pojazdy na baterie. Największe korzyści klimatyczne występują, gdy samochód benzynowy zostanie wycofany z użycia już w pierwszym roku – w ciągu 16 lat emisje CO₂ spadają o 58 procent. Średnio potrzeba około trzech lat, aby niższe emisje powstające podczas jazdy samochodem elektrycznym zrównoważyły emisje związane z jego produkcją.

Sektor transportu w Stanach Zjednoczonych stał się ostatnio największym źródłem emisji CO₂, przy czym prywatne pojazdy odpowiadają za większy udział niż wszystkie inne formy transportu razem wzięte. Klasyczne silniki spalają benzynę w celu uzyskania energii, powodując przy tym emisje CO₂. Samochody elektryczne wykorzystują prąd zgromadzony w lokalnej sieci energetycznej, której skład energetyczny różni się w zależności od lokalizacji i może zawierać zarówno źródła energii kopalnej, jak i odnawialne.

Wcześniejsze badania wykazały, że produkcja i eksploatacja pojazdów elektrycznych w całości powodują znacznie mniej emisji CO₂ niż pojazdy z silnikiem spalinowym. Nie było jednak jasne, w którym momencie należałoby najlepiej zastąpić istniejący samochód benzynowy. Produkcja nowego samochodu elektrycznego jest energochłonna i powoduje emisje, natomiast wcześniejsze wycofanie z użycia pojazdu spalinowego pozwala przejechać większą liczbę kilometrów z mniejszymi emisjami.

Elliott Campbell z UC Santa Cruz oraz Roland Geyer z UC Santa Barbara porównali różne momenty zastąpienia silnika spalinowego samochodem elektrycznym. Obliczyli różnice w emisjach pomiędzy użytkowaniem samochodu benzynowego przez cały okres jego żywotności, wynoszący około 16 lat, a wcześniejszym zniszczeniem go i późniejszym zastąpieniem. Wzięto pod uwagę ponad 400 modeli silników spalinowych i pojazdów na baterie, a także różnice w efektywności, źródłach energii, zasięgu jazdy, pojemności baterii oraz emisjach powstających podczas produkcji samochodów elektrycznych.

Obliczenia wykazały, że największe korzyści przynosi wycofanie pojazdów na benzynie już w pierwszym roku. „To, co to ostatecznie oznacza, jest proste – pojazdy na benzynie potrzebują znacznie więcej energii do funkcjonowania”, wyjaśnia Campbell. Tylko 20 procent energii z spalanej benzyny jest faktycznie wykorzystywane do poruszania pojazdu, a reszta ucieka jako ciepło.

Zasięg i skład energii wpływają na bilans

W 92 procentach symulowanych scenariuszy zastąpienie pojazdów benzynowych lub hybrydowych samochodami wyłącznie na baterie przed końcem ich żywotności doprowadziło do zmniejszenia całkowitych emisji CO₂. Inaczej jest w przypadku hybryd typu Plug-in – ich przedwczesne zastąpienie w niektórych sytuacjach powoduje wyższe emisje. Również silniki spalinowe o rocznej odległości przebytej poniżej 7054 kilometrów w samochodach osobowych, 6837 kilometrów w SUV-ach lub 10.794 kilometrów w ciężarówkach nie są opłacalne pod względem emisji CO₂ do przedwczesnej wymiany.

Kolebną rolę odgrywa skład energii elektrycznej w danym miejscu. W obszarach, których sieci energetyczne są szczególnie silnie uzależnione od węgla lub innych emisyjnie intensywnych paliw kopalnych, korzyść z punktu widzenia emisji wynikająca z samochodu elektrycznego jest mniejsza. W przypadku szczególnie efektywnych konwencjonalnych pojazdów hybrydowych należy rozważyć wcześniejszą wymianę, jeśli lokalna sieć energetyczna charakteryzuje się sprawnością należącą do najniższych 33 procent całkowitej produkcji energii elektrycznej w USA oraz stawką CO₂ przekraczającą 970 funtów na megawatogodzinę (lbs/MWh).

Zgodnie z obliczeniami, w większości Stanów Zjednoczonych nawet przy szczególnie oszczędnych pojazdach benzynowych korzystne są wczesne wycofanie ich z użycia. W przypadku najczęściej sprzedawanych w tym kraju modeli silnikowych, wcześniejsza wymiana przynosi mniejsze emisje CO₂ nawet w sieciach energetycznych o najwyższej intensywności emisji. Według autorów badań wyniki te przemawiają za jak najszybszym wspieraniem przejścia od pojazdów silnikowych na pojazdy elektryczne na baterie.

Zgodnie z badaczami, ogólne wyniki pokazują, że kluczowe dla walki ze zmianą klimatu jest pomaganie kierowcom w jak najszybszym przejściu z pojazdów z silnikami spalinowymi na pojazdy elektryczne na baterie. Rosnący udział energii odnawialnych w produkcji prądu w USA jeszcze bardziej zwiększyłby korzyści wynikające z obecności samochodów elektrycznych pod względem emisji CO₂. Ponadto silna branża recyklingu baterii mogłaby znacznie zrekompensować początkowe emisje powstające podczas produkcji nowych samochodów elektrycznych. „Im szybciej będziemy mogli przyspieszyć te zmiany, tym lepiej nasze społeczności będą chronione przed skutkami zmiany klimatu”, mówią analitycy.

Także interesujące

O autorze

Thomas Langenbucher jest ekspertem od mobilności elektrycznej, który pracował w przemyśle motoryzacyjnym oraz sektorze finansowym. Od 2011 roku publikuje na ecomento.de artykuły o samochodach elektrycznych, zrównoważonych technologiach i rozwiązaniach mobilnościowych. Dowiedz się więcej.

Interakcje czytelników