Исследование в США: ранний переход на электромобили может значительно снизить выбросы CO₂

Изображение: General Motors

Исследование, проведенное Университетом Калифорнии в Санта-Круз, сравнивает уровень выбросов CO₂ при раннем переходе с автомобилей с двигателями внутреннего сгорания на полностью электрические автомобили. Согласно его результатам, наибольшая польза для климата достигается, если бензиновый автомобиль сразу же после покупки заменяется на электромобиль: за 16 лет уровень выбросов CO₂ снижается на 58 процентов. В среднем требуется примерно три года, чтобы более низкие выбросы при езде на электромобиле компенсировали выбросы, связанные с его производством.

Сектор транспорта в США в последнее время стал крупнейшим источником выбросов CO₂, причем личные автомобили ответственны за больший процент этих выбросов, чем все остальные формы транспорта вместе взятые. Классические двигатели сжигают бензин для получения энергии, в результате чего происходят выбросы CO₂. Автомобили на электротяге используют энергию из местной сети, состав которой варьируется в зависимости от местоположения и может включать как ископаемые, так и возобновляемые источники энергии.

Предыдущие исследования показали, что производство и эксплуатация электромобилей в целом приводят к значительно меньшему уровню выбросов CO₂ по сравнению с автомобилями с двигателем внутреннего сгорания. Однако оставалось неясным, в какой момент следует заменить существующий бензиновый автомобиль. Производство нового электромобиля требует больших затрат энергии и также сопряжено с выбросами, тогда как более ранняя замена автомобиля с двигателем внутреннего сгорания позволяет проехать больше километров с меньшими выбросами.

Эллиотт Кэмпбелл из UC Santa Cruz и Роланд Гейер из UC Santa Barbara сравнили различные моменты замены двигателя внутреннего сгорания на электромобиль. Они рассчитали различия в уровнях выбросов при использовании бензинового автомобиля на протяжении всего его срока службы, составляющего примерно 16 лет, и при более раннем утилизировании с последующей заменой. Было учтено более 400 моделей двигателей внутреннего сгорания и электромобилей на аккумуляторах, а также различия в эффективности, источниках энергии, запасе хода, размере аккумулятора и уровнях выбросов при производстве электромобилей.

Расчёты показали, что наибольшая экономия достигается при отказе от автомобилей на бензине в первый год. «По сути, это означает то, что автомобили на бензине требуют гораздо больше энергии для работы», — объясняет Кэмпбелл. Лишь 20 процентов энергии из сжигаемого бензина действительно используется для движения автомобиля, а остальное теряется в виде тепла.

Запас хода и состав электроэнергии влияют на итоговый результат

В 92 процентах моделируемых сценариев замена бензиновых или гибридных автомобилей на полностью электрические до истечения срока их службы приводила к снижению общего уровня выбросов CO₂. Ситуация иная с плагин-гибридами: их преждевременная замена в некоторых случаях приводит к увеличению выбросов. Также двигатели внутреннего сгорания с годовым пробегом менее 7054 километров у легковых автомобилей, 6837 километров у внедорожников или 10.794 километров у грузовиков не оправдывают преждевременной замены с точки зрения уровня выбросов CO₂.

Ещё одну роль играет состав электроэнергии в конкретном регионе. В районах, чьи электросети в значительной степени зависят от угля или других источников ископаемого топлива с высоким уровнем выбросов, преимущество электромобиля с точки зрения снижения выбросов меньше. Что касается особенно эффективных традиционных гибридных автомобилей, следует рассмотреть возможность их замены раньше, если местные электросети имеют коэффициент полезного действия, входящий в нижние 33 процента от общего объёма производства электроэнергии в США, и уровень выбросов CO₂ превышает 970 фунтов на мегаватт-час (lbs/MWh).

Согласно расчетам, для большей части территории США даже у наиболее экономичных автомобилей с бензиновым двигателем имеет смысл прекратить их использование раньше времени. Для наиболее популярных в стране моделей с двигателями внутреннего сгорания ранняя замена приводит к снижению уровня выбросов CO₂ даже в условиях сетей с высоким уровнем выбросов. По мнению авторов исследований, эти результаты свидетельствуют о необходимости максимально быстро способствовать переходу от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания к автомобилям на аккумуляторах.

По словам исследователей, в целом результаты показывают, что для борьбы с изменением климата крайне важно помочь водителям как можно скорее перейти с автомобилей с двигателем внутреннего сгорания на электромобили на аккумуляторах. Увеличение доли возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии в США ещё больше повысит преимущества электромобилей с точки зрения снижения выбросов CO₂. Кроме того, развитая индустрия переработки аккумуляторов может значительно компенсировать первоначальные выбросы при производстве новых электромобилей. «Чем раньше мы сможем осуществить эти переходы, тем лучше наши сообщества будут защищены от последствий изменения климата», — говорят аналитики.

Также интересно

Об авторе

Томас Лангенбухер — эксперт в области электромобильности с опытом работы в автомобильной и финансовой отраслях. С 2011 года он публикует статьи на сайте ecomento.de о электромобилях, устойчивых технологиях и решениях в сфере мобильности. Узнайте больше.

Взаимодействие с читателями