Исследование: замена бензинового авто на электромобиль действительно полезна для климата

Идет немало споров о том, действительно ли переход на электромобили спасает планету, это лишь очередной маркетинговый ход и переложение вреда окружающей среде с одного этапа производства на другой. Однако новое фундаментальное исследование подтверждает аргумент, который долгое время отстаивают поклонники экологического транспорта: замена автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) на новый электрокар действительно приносит реальную пользу климату. Главное открытие ученых состоит в том, что положительный экологический эффект проявляется гораздо быстрее, чем считалось ранее

Один из самых популярных аргументов скептиков и противников электротранспорта состоит в том, что именно производство батарей наносит значительный ущерб природе. И этот упрек не лишен оснований. Добыча лития, никеля, кобальта и редкоземельных металлов сопровождается разрушением экосистем, а сам энергоемкий процесс изготовления аккумуляторных блоков оставляет ощутимый углеродный след еще до того, как машина уедет из салона. По оценкам исследователей из Массачусетского технологического института (MIT), процесс создания аккумулятора емкостью 80 кВт-ч (как у популярной Tesla Model 3) сопровождается выбросами от 2,4 до 16 тонн CO2. Такая большая разница в цифрах зависит от конкретной химии катода, источников энергии, используемых заводом-производителем, и методов добычи и обогащения сырья

Более подробные расчеты, опубликованные в научном журнале Nature Communications, раскрывают существенную разницу между разными типами тяговых батарей.

Распространенные никель-марганец-кобальтовые аккумуляторы (NMC811) имеют медианный углеродный след на уровне около 74 кг CO2 на каждый киловатт-час емкости. В то же время более доступные и безопасные литий-железо-фосфатные батареи (LFP) имеют значительно более низкий и стабильный показатель — в среднем около 62 кг CO2 на кВт-ч. Это объясняется отсутствием в составе LFP стоимостных и сложных в добыче никеля и кобальта. Именно поэтому переход автопроизводителей на LFP-батареи уже сейчас уменьшает начальный ущерб окружающей среде от производства новых электромобилей.

Несмотря на существенный начальный «углеродный долг», новое масштабное исследование в журнале Science доказывает: замена устаревшего автомобиля с ДВС на электромобиль выгодна с экологической точки зрения фактически с первых дней эксплуатации новой машины. Ученые делают особый акцент на важной детали: речь идет именно о полном списании, снятии с эксплуатации и утилизации старого бензинового или дизельного авто, а не о его продаже на вторичном рынке. Если владелец просто продает подержанную машину другому водителю, общий углеродный след не уменьшается, ведь этот автомобиль продолжает сжигать ископаемое топливо и загрязнять воздух до конца своей выслуги

Редактор издания Science Джесси Смит подчеркивает, что положительная разница в выбросах парниковых газов начинает скапливаться уже с первых километров службы электромобиля. Чем раньше происходит утилизация старого ДВС, тем стабильнее и существенно снижаются совокупные выбросы в долгосрочной перспективе. Конечно, на практике решение о покупке новой машины принимается на основе личных финансовых возможностей водителя, однако с точки зрения глобальной климатической политики раннее списание устаревшего транспорта почти всегда лучше, чем его длительная эксплуатация

В рамках исследования ученые смоделировали и детально проанализировали три основных сценария жизненного цикла бензинового авто перед его заменой на электрокар:

1. Полный 16-летний срок стандартной эксплуатации машины
2. Списание и отправка в металлолом через 11 лет службы;
3. Преждевременное списание авто уже через 2 года после выхода с конвейера

Результаты оказались поразительными и противоречивыми для традиционной логики бережливости 

Наибольший экологичный эффект наблюдался именно при наиболее раннем списании двухлетнего бензинового авто. В этом сценарии совокупные выбросы парниковых газов за весь 16-летний период сократились на 44%, а углеродный долг, связанный с изготовлением нового электромобиля и его батарейки, полностью окупался примерно за три года

Выводы полностью согласуются с данными Независимого международного совета по чистому транспорту (ICCT). По их расчетам средний электромобиль в европейских условиях достигает точки углеродной окупаемости уже после 18 тысяч километров пробега. Отдельные компактные и эффективные модели, такие как Volkswagen e-Golf, полностью компенсируют свой производственный след менее чем за два года ежедневного использования

Чтобы понять масштаб проблемы, следует учесть, что частный пассажирский автотранспорт остается крупнейшим источником выбросов парниковых газов в США и многих странах Европы. Легковые машины на дорогах суммарно производят больше выбросов, чем вся гражданская авиационная отрасль США вместе взята. Именно поэтому государственные программы, направленные не только на субсидирование покупки электромобилей, но и на выкуп и принудительную утилизацию старых бензиновых и дизельных авто, критически важны для оздоровления окружающей среды

Конечно, сиюминутный переход всего мирового автопарка на электричество сталкивается с серьезными барьерами 

Среди них высокая стоимость новых машин, нехватка зарядной инфраструктуры и дефицит сырья. Но технологический прогресс стремительными темпами решает эти трудности. Постоянное усовершенствование химического состава батарей, массовое внедрение эффективной вторичной переработки аккумуляторного лома и постепенная декарбонизация общих энергосетей (переход электростанций на солнечную, ветровую и атомную энергию) делают каждый новый электромобиль еще чище, чем сошедший с конвейера несколько лет назад

Согласно аналитическим отчетам европейских экологических институций, для достижения утвержденных климатических целей ЕС к 2030 году доля электромобилей в общем парке легковых автомобилей должна составлять не менее 55%. При этом ускоренная декарбонизация самих электросетей остается главным условием: чем больше «зеленого» электричества в розетке, тем быстрее электромобиль компенсирует свой начальный производственный минус