Der ökologische Fußabdruck von elektrischen und fossilen Autos wird erklärt

Der ökologische Fußabdruck von elektrischen und fossilen Autos wird erklärt Der beste Weg, um die Emissionen von Elektroautos zu vergleichen, besteht darin, alle Phasen einer Lebenszyklusanalyse zu bewerten. von www.shutterstock.com, CC BY-ND

Über die Vorteile von Elektroautos gegenüber Autos mit fossilen Brennstoffen im Zusammenhang mit dem Lithiumabbau wird viel diskutiert. Können Sie mir bitte sagen, welches die Umweltauswirkungen in Bezug auf die globale Erwärmung besser beeinflusst und warum?

Elektrofahrzeuge scheinen auf den ersten Blick sehr attraktiv zu sein. Bei näherer Betrachtung wird jedoch deutlich, dass sie einen erheblichen COXNUMX-Fußabdruck und einige Nachteile bei der Gewinnung von Lithium, Kobalt und anderen Metallen aufweisen. Und sie entlasten Staus in überfüllten Städten nicht.

In dieser Antwort auf die Frage gehen wir kurz auf das Lithiumproblem ein, konzentrieren uns jedoch hauptsächlich auf den COXNUMX-Fußabdruck von Elektroautos.

Die zunehmende Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien als Hauptstromquelle in elektronischen Geräten, einschließlich Mobiltelefonen, Laptops und Elektroautos, hat zu a beigetragen Anstieg des Lithiumabbaus um 58% im letzten Jahrzehnt weltweit. Kurzfristig scheint das Risiko, dass Lithium abgebaut wird, gering zu sein, aber es gibt einen Nachteil für die Umwelt.

Der Abbauprozess erfordert große Mengen Wasser, was dazu führen kann Erschöpfung der Grundwasserleiter und nachteilige Auswirkungen auf die Ökosysteme in der Atacama Salt Flat in Chile, der weltweit größten Lithiumgewinnungsanlage. Aber Forscher haben Methoden entwickelt, um Lithium aus Wasser gewinnen.

In Bezug auf den Klimawandel ist es wichtig, ob und wie viel weniger Elektroautos weniger Kohlenstoff ausstoßen als herkömmliche Fahrzeuge.

Emissionsminderungspotential von Elektrofahrzeugen

Der beste Vergleich basiert auf einer Lebenszyklusanalyse, bei der versucht wird, alle Kohlendioxidemissionen bei der Herstellung, Verwendung und beim Recycling von Fahrzeugen zu berücksichtigen. Die Schätzungen des Lebenszyklus sind niemals vollständig, und die Emissionsschätzungen variieren je nach Land, da die Umstände unterschiedlich sind.


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In Neuseeland, 82% der Energie zur Stromerzeugung stammten aus erneuerbaren Quellen mit diesen hohen Werten für erneuerbaren Strom zum Aufladen von Elektroautos im Vergleich zu beispielsweise Australien oder China Elektrofahrzeuge sind besser für Neuseeland geeignet. Dies ist jedoch nur ein Teil der Geschichte. Man sollte nicht davon ausgehen, dass Elektroautos in Neuseeland insgesamt einen COXNUMX-Fußabdruck nahe Null haben oder vollständig nachhaltig sind.

Eine Lebenszyklusanalyse der Emissionen berücksichtigt drei Phasen: die Herstellungsphase (auch als Cradle-to-Gate bezeichnet), die Nutzungsphase (Well-to-Wheel) und die Recyclingphase (Grave-to-Cradle).

Die Herstellungsphase

In dieser Phase sind die Hauptprozesse der Erzabbau, die Materialumwandlung, die Herstellung von Fahrzeugkomponenten und die Fahrzeugmontage. EIN aktuellen Studie der Autoemissionen in China schätzt die Emissionen von Autos mit Verbrennungsmotor in dieser Phase auf etwa 10.5 Tonnen Kohlendioxid (tCO₂) pro Auto, verglichen mit den Emissionen eines Elektroautos von etwa 13 Tonnen (einschließlich der Herstellung von Elektroautobatterien).

Die Emissionen aus der Herstellung einer Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid-Batterie allein wurden auf 3.2 Tonnen geschätzt. Bei einer angenommenen Lebensdauer von 150,000 Kilometern sind die Emissionen aus der Herstellungsphase eines Elektroautos höher als bei Autos mit fossilen Brennstoffen. Für vollständige Lebenszyklusemissionen zeigt die Studie jedoch, dass die EV-Emissionen um 18% niedriger sind als bei Autos mit fossilen Brennstoffen.

Die Nutzungsphase

In der Nutzungsphase sind die Emissionen eines Elektroautos ausschließlich auf die vorgelagerten Emissionen zurückzuführen, die davon abhängen, wie viel Strom aus fossilen oder erneuerbaren Quellen stammt. Die Emissionen eines Autos mit fossilen Brennstoffen sind sowohl auf vorgelagerte Emissionen als auch auf Auspuffemissionen zurückzuführen.

Die vorgelagerten Emissionen von Elektrofahrzeugen hängen im Wesentlichen vom Anteil null oder kohlenstoffarmer Quellen am Stromerzeugungsmix des Landes ab. Betrachten Sie Australien und Neuseeland, um zu verstehen, wie sich die Emissionen von Elektroautos mit dem Anteil erneuerbarer Energien eines Landes unterscheiden.

In 2018, Der Anteil Australiens an erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung betrug etwa 21% (ähnlich wie in Griechenland bei 22%). Im Gegensatz dazu lag der Anteil erneuerbarer Energien am neuseeländischen Stromerzeugungsmix bei 84% (weniger als in Frankreich bei 90%). Verwendung dieser Daten und Schätzungen aus einer Bewertung von 2018Die vorgelagerten Emissionen von Elektroautos (für ein Batterie-Elektrofahrzeug) in Australien können auf etwa 170 g CO₂ pro km geschätzt werden, während die vorgelagerten Emissionen in Neuseeland auf durchschnittlich etwa 25 g CO₂ pro km geschätzt werden. Dies zeigt, dass die Nutzung eines Elektroautos in Neuseeland in Bezug auf die vorgelagerten COXNUMX-Emissionen wahrscheinlich siebenmal besser ist als in Australien.

Die obigen Studien zeigen, dass die Emissionen während einer Nutzungsphase einer mit fossilen Brennstoffen betriebenen Kompaktlimousine etwa 251 g COg pro km betrugen. Daher waren die Emissionen in der Nutzungsphase eines solchen Autos etwa 81 g CO₂ pro km höher als die eines netzaufgeladenen Elektrofahrzeugs in Australien und viel schlimmer als die Emissionen eines Elektroautos in Neuseeland.

Die Recyclingphase

Die Schlüsselprozesse in der Recyclingphase sind Fahrzeugabbau, Fahrzeugrecycling, Batterierecycling und Materialrückgewinnung. Die geschätzten Emissionen in dieser Phase, basierend auf einer Studie in Chinasind ungefähr 1.8 Tonnen für ein Auto mit fossilen Brennstoffen und 2.4 Tonnen für ein Elektroauto (einschließlich Batterierecycling). Dieser Unterschied ist hauptsächlich auf die Emissionen aus dem Batterierecycling zurückzuführen, die 0.7 Tonnen betragen.

Dies zeigt, dass Elektroautos in der Recyclingphase für mehr Emissionen verantwortlich sind als ihre Benziner. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die recycelten Fahrzeugkomponenten bei der Herstellung zukünftiger Fahrzeuge verwendet werden können und dass Batterien, die durch direktes Kathodenrecycling recycelt werden, in nachfolgenden Batterien verwendet werden können. Dies könnte in Zukunft erhebliche Vorteile bei der Emissionsreduzierung haben.

Auf der Grundlage neuerer Studien emittieren Autos mit fossilen Brennstoffen in allen Phasen eines Lebenszyklus im Allgemeinen mehr als Elektroautos. Die gesamten Lebenszyklusemissionen eines Autos mit fossilen Brennstoffen und eines Elektroautos in Australien betrugen 333 g CO₂ pro km bzw. 273 g CO₂ pro km. Das heißt, mit durchschnittlichem Netzstrom erzielen Elektrofahrzeuge einen um 18% besseren COXNUMX-Fußabdruck.

Ebenso funktionieren Elektroautos in Neuseeland in Bezug auf die Emissionen viel besser als Autos mit fossilen Brennstoffen. Die Lebenszyklusemissionen betragen etwa 333 g CO₂ pro km für Autos mit fossilen Brennstoffen und 128 g CO₂ pro km für Elektroautos. In Neuseeland schneiden Elektrofahrzeuge in Bezug auf den CO62-Fußabdruck etwa XNUMX% besser ab als fossile Autos.Das Gespräch

Über den Autor

Md Arif Hasan, Doktorand, Te Herenga Waka - Victoria Universität von Wellington und Ralph Brougham Chapman, außerordentlicher Professor, Direktor Umweltstudien, Te Herenga Waka - Victoria Universität von Wellington

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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