Czy samochody elektryczne są ekologiczne?
Każda nowa technologia wkraczająca do rzeczywistości konsumenckiej budzi różne, a niekiedy nawet skrajne emocje. Choć elektromobilność rozwija się prężnie już od wielu lat, a w niektórych krajach rynek ten jest już większy niż rynek tradycyjnej motoryzacji spalinowej, to nadal branża ta wciąż jest przedmiotem wielu dyskusji. Argumentem, który najczęściej podnoszony jest przez sceptyków pojazdów elektrycznych, jest zaprzeczenie głównej idei ich rozwoju, a więc działaniu w służbie ekologii. Jakie aspekty konkretnie budzą wątpliwości obserwatorów rynku motoryzacji? Przede wszystkim chodzi tu o:
- Problemy ekologiczne procesu produkcji i utylizacji akumulatorów trakcyjnych napędzających samochodu elektryczne;
- Zużywanie naturalnych, wyczerpywalnych zasobów do produkcji baterii samochodowych takich jak lit, nikiel, grafit czy kobalt. Warto w tym miejscu wspomnieć, że surowce te wydobywane są także celem produkcji baterii do większości elektroniki użytkowej, czy choćby magazynów energii elektrycznej;
- Fakt, iż wciąż zbyt mało ładowarek publicznych, jak również domowych stacji ładowania samochodów elektrycznych korzysta z odnawialnych źródeł energii, co skutkuje większym popytem na energię elektryczną pochodzącą z tradycyjnych elektrowni.
Stawiane wyżej zarzuty nie pozostają bynajmniej bez pokrycia, a ich charakter jest zdecydowanie obiektywny. Dość wspomnieć, że proces produkcji baterii do samochodów elektrycznych generuje znaczący ślad węglowy, który jak wynika z raportu ICTT z 2018 roku bierze się głównie z wolumenu energii elektrycznej jaka zużywana jest w trakcie tego procesu. Biorąc pod uwagę fakt, że obecnie to Chiny są światowym liderem w produkcji baterii, a chińska energia wciąż pochodzi przede wszystkim z elektrowni węglowych, wniosek dotyczący ekologicznych aspektów elektromobilności w tym kontekście nasuwa się sam. Dodatkowo rzadko wspomina się o negatywnym wpływie wydobycia surowców takich jak kobalt na jakość powietrza, a tym samym zdrowie pracujących w kopalniach i mieszkających w ich pobliżu osób.
Jak uczynić elektromobilność bardziej ekologiczną?
Jedynym sposobem na odparcie skądinąd trafnych argumentów sceptyków elektryfikacji motoryzacji, jest opracowanie rozwiązań znoszących, a przynajmniej niwelujących negatywne ekologicznie skutki produkcji baterii do pojazdów elektrycznych. Jeżeli komuś wydaje się, że nic się w tym obszarze nie dzieje, jest w błędzie. Jakie zatem aspekty sprawiają, że elektromobilność będzie wykazywała z czasem większą obojętność (w kontekście negatywnego impaktu produkcji), a docelowo pozytywny wpływ na środowisko naturalne? Należą do nich takie czynniki jak:
- Coraz większy udział źródeł odnawialnych w produkcji energii elektrycznej i pożytkowanie jej nie tylko w produkcji samochodów elektrycznych, ale także w ich codziennej eksploatacji;
- Powstawanie nowych koncepcji produkcji akumulatorów trakcyjnych, których konstrukcja będzie oparta na takich surowcach, jak choćby sód czy cynk. Co więcej, baterie te mogą wykazywać większą wydajność niż ich litowo-kobaltowe odpowiedniki;
- Stopniowa dywersyfikacja odpowiedzialności za światową produkcję baterii samochodowych. Już teraz znaczący udział w rynku zyskują Japonia, Korea Południowa, Ameryka Północna, czy Europa, których techniki przemysłowe pozwalają ograniczyć negatywny wpływ produkcji na środowisko naturalne;
- Chiny coraz intensywniej starają się zwiększać udział OZE w produkcji energii elektrycznej zasilającej między innymi fabryki baterii.
Warto także w tym miejscu zaznaczyć, że abstrahując od problemów, jakie dla klimatu i środowiska niesie ze sobą produkcja pojazdów elektrycznych, to już ich eksploatacja przy wykorzystaniu energii z OZE potrzebuje maksymalnie 2 lat by zrównoważyć negatywne konsekwencje powstawania baterii i stać się bardziej ekologicznym środkiem transportu w porównaniu do samochodów spalinowych.
Recykling baterii samochodowych - dlaczego jest kluczowy?
Wiele ekologicznych rozwiązań z sektora energetycznego, technologicznego i jak się okazuje również z branży elektromobilności ma pewne problemy z utylizacją komponentów, która nie naruszałaby dobrostanu środowiska oraz budżetu tych podmiotów, na których skupia się odpowiedzialność za ten proces. Dotyczy to na przykład recyklingu paneli fotowoltaicznych, łopat turbin wiatrowych, a także baterii z samochodów elektrycznych. Okazuje się bowiem, że w przeciwieństwie do recyklingu akumulatorów kwasowo-ołowiowych stosowanych na szeroką skalę w samochodach spalinowych, odzyskiwanie metali z litowo-jonowych akumulatorów trakcyjnych napędzających “elektryki” nie jest ani tak opłacalne, ani efektywne.
Baterie litowo-jonowe między innymi ze względu na swoją specyfikę charakteryzują się niewielkimi możliwościami ponownego wykorzystania litu odseparowanego w trakcie procesów chemicznych. Za główną przyczynę tej sytuacji należy uznać jednak brak zoptymalizowanych pod tym kątem technologii, które zapobiegłyby marnowaniu tego surowca lub jego zaleganiu na składowiskach odpadów. Recykling baterii z samochodów elektrycznych staje się więc kluczowym aspektem w ocenie opłacalności i ekologii elektromobilności. Działania, które trzeba podjąć w tym obszarze powinny skupiać się zatem na:
- Opracowywaniu efektywnych procesowo i ekonomicznie rozwiązań pozwalających odzyskiwać większe procentowo wolumeny litu i innych pierwiastków stosowanych w produkcji akumulatorów trakcyjnych celem przeznaczenia ich do innych zastosowań;
- Wdrożeniu procesów zmierzających do upowszechnienia recyklingu baterii z samochodów elektrycznych jako etapu produkcji nowych akumulatorów. Technologia ta pozwoliłaby bowiem zredukować negatywny wpływ powstawania baterii na środowisko naturalne przy jednoczesnym rozwiązaniu problemu ich utylizacji.
Rozporządzenie bateryjne - jakie założenia?
Odpowiedzią na wiele wskazanych wyżej bolączek produkcji, eksploatacji i utylizacji akumulatorów w samochodach elektrycznych ma być tzw. rozporządzenie bateryjne wydane niedawno przez Komisję Europejską. W skrócie, będzie ono regulować kwestie związane z monitorowaniem procesu produkcji baterii do samochodów elektrycznych pod kątem jego wpływu na środowisko, a także wskazywać rozwiązania na drodze do zredukowania śladu węglowego generowanego przez ten proces. O szczegółach rozporządzenia bateryjnego, a także możliwościach prawnych i ekonomicznych wdrożenia jego założeń na gruncie europejskiej gospodarki rozmawiali niedawno Jakub Jedliński, menadżer zespołu eMobility w E.ON Polska oraz dr Katarzyna Barańska, partnerka i szefowa obszaru dekarbonizacji kancelarii prawnej Osborne Clarke, która wyjaśniła:
Projekt rozporządzenia bateryjnego, to nowy sposób uregulowania życia jakiegoś produktu w całym cyklu jego życia. Czyli od momentu jego zaprojektowania i wyprodukowania, następnie wprowadzenia na rynek, po jego wycofanie z obiegu jako odpadu i przetworzenie, czyli recykling. Rozporządzenie wprowadza wymogi dotyczące nie tylko zbiórki baterii do samochodów elektrycznych, ale w ogóle wszystkich baterii produkowanych na terenie Unii Europejskiej. Dotyczy też poziomów recyklingu dla poszczególnych pierwiastków wykorzystywanych w bateriach.
Warto w tym miejscu zaznaczyć, że Polska jest europejskim liderem w produkcji baterii do samochodów elektrycznych. Oznacza to, że na gruncie krajowym potrzebne będzie wdrożenie wielu rozwiązań umożliwiających realizację założeń rozporządzenia bateryjnego. Głównym założeniem rozporządzenia bateryjnego jest bowiem ograniczenie śladu węglowego wskutek uregulowania wytycznych zarówno dla procesu produkcji, jak i utylizacji baterii samochodowych. Niezbędne będzie zatem powstanie zakładów wykorzystujących efektywną technologię recyklingu baterii.
Nowe baterie do “elektryków” z recyklingu
Mimo, że rozporządzenie bateryjne ma za zadanie monitorować etapy produkcji i utylizacji wszystkich baterii wytwarzanych na terenie Unii Europejskiej, to właśnie akumulatory trakcyjne wykorzystywane w pojazdach elektrycznych znalazły się w tym akcie pod szczególnym nadzorem. Jakub Jedliński, menedżer zespołu eMobility w E.ON Polska w jednym z ostatnich odcinków podcastu E.ON Talks powiedział:
Skupiamy się na bateriach do elektryków, ponieważ wiemy, że rynek tych samochodów będzie rósł. Jednocześnie kraje mają swoje własne polityki. Kiedy obserwuję to, co dzieje się na rynku bateryjnym, to widzę, że producenci samochodów elektrycznych robią tyle samo, jeśli nie więcej w tej sprawie, niż gospodarki narodowe. W swoich raportach już podkreślają, że ich zdaniem bateria z recyklingu będzie mieć o 70% mniejszy ślad węglowy, niż ta, którą produkujemy dzisiaj.
Opracowanie i wdrożenie na szeroką skalę technologii umożliwiającej recykling baterii z pojazdów elektrycznych celem ich ponownego wykorzystania w nowych środkach transportu będzie z pewnością czasochłonne i kosztowne. Tym niemniej choć Licznik elektromobilności z lipca 2023 wskazuje na sukcesywny przyrost pojazdów BEV i PHEV na polskich drogach, to tempo tego przyrostu daje nam czas na opracowanie strategii wdrożenia założeń rozporządzenia bateryjnego.
UE w dążeniu do przemysłu zeroemisyjnego
Producenci baterii do samochodów elektrycznych nie pozostaną sami w procesie dostosowywania swoich działalności do nowych wymagań Komisji Europejskiej. UE przeznacza bowiem coraz większe środki na pomoc finansową oraz prawną w tworzeniu zeroemisyjnych technologii. Działania te wynikają z faktu uświadomionej konieczności uniezależnienia europejskiej produkcji od surowców pochodzących z Chin i niektórych krajów afrykańskich. Głównym założeniem UE w rozwoju procesów technologicznych i przemysłowych na najbliższe lata jest zeroemisyjność tych sektorów. Dr Katarzyna Barańska podsumowała:
Jak wynika z dotychczasowych wyliczeń, w 2030 roku nie osiągniemy w Unii Europejskiej redukcji emisji o 55% określonej w regulacjach Fit for 55. Być może dojdziemy do 40%, co oznacza, że termin zeroemisyjności w roku 2050 może być bardzo mocno zagrożony. Stąd próba stworzenia zupełnie nowej gałęzi przemysłu – tak zwanego przemysłu zeroemisyjnego, który silnie wsparłby realizację określonych wcześniej celów unijnych.
Nic nie stoi na przeszkodzie rozwojowi elektromobilności?
Samochody elektryczne docelowo mają przyczynić się do poprawy jakości powietrza oraz wpisać się tym samym w unijne dążenia do stworzenia sektora zeroemisyjnych technologii i przemysłu. Trzeba jednak pamiętać, że obecnie produkcja pojazdów elektrycznych i utylizacja napędzających je baterii wciąż stanowią przeszkodę, by przypisać elektromobilności etykietę stuprocentowej ekologiczności. Wszystko wskazuje jednak, że zarówno producenci, jak i organy ustawodawcze nie ustają w wysiłkach, by znaleźć efektywne rozwiązania trapiących tę branżę bolączek.
Przeniesienie większej części odpowiedzialności za produkcję baterii do “elektryków” z Chin na grunt europejski i amerykański przy zachowaniu opłacalności tego procesu, wdrożenie efektywnego recyklingu akumulatorów trakcyjnych oraz upowszechnienie zasilania stacji ładowania z odnawialnych źródeł energii to najważniejsze wyzwania, jakie stoją przed branżą elektromobilności. Sukcesywny wzrost zainteresowania pojazdami elektrycznymi będzie proces tych zmian napędzał i warto mieć tego świadomość wybierając w przyszłości nowe auto.
