Розвінчання міфів: електромобілі та викиди - чи справді вони «брудніші» за бензинові авто?

Поширений міф серед скептиків електромобілів полягає в тому, що зарядка електрокарів від мереж, які використовують викопне паливо, робить їх такими ж шкідливими для довкілля, як і автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ). Однак, численні дослідження спростовують це твердження, демонструючи, що електромобілі та викиди, пов’язані з ними, значно менші, ніж у бензинових аналогів, навіть при використанні «брудних» джерел енергії.

Ефективність електромоторів vs. ДВЗ

Ключова відмінність між електромобілями та бензиновими авто полягає в ефективності їхніх двигунів. Електродвигуни значно перевершують ДВЗ за цим показником:

• Бензинові двигуни, навіть найефективніші, як у гібрида Toyota Prius Plug-In Hybrid, мають ККД близько 30%. У середньому цей показник значно нижчий, іноді досягаючи лише 12%. Більшість енергії палива перетворюється на марне тепло, яке розсіюється через вихлопну систему або випромінюється двигуном.
• Електродвигуни, навпаки, демонструють ефективність близько 90%. Це означає, що майже вся енергія, що зберігається в акумуляторі, перетворюється на рух. Наприклад, Tesla Model S з батареєю на 100 кВт·год (що еквівалентно приблизно 11,3 літрам бензину) може проїхати до 660 км на одному заряді.

Така колосальна різниця в ефективності є головною причиною, чому електрокари, навіть заряджаючись від мереж з високою часткою викопного палива, все одно викидають менше парникових газів.

Екологічний слід електромобілів на «брудних» мережах

Дослідження, проведені провідними науковими установами, підтверджують екологічну перевагу електромобілів:

• Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) виявили, що електромобілі генерують на 40-60% менше викидів протягом усього життєвого циклу порівняно з бензиновими автомобілями в США. Навіть у регіонах з найвищою часткою вугілля та природного газу в енергобалансі, електрокари все одно мали менший вплив на довкілля.
• Аналогічне дослідження від Union of Concerned Scientists у 2022 році враховувало повний цикл викидів «від свердловини до колеса». Це включає викиди від виробництва електромобілів, видобутку та транспортування палива для електростанцій, а також видобутку, переробки та транспортування нафти. Результати підтвердили висновки MIT: електромобілі чистіші.

Згідно з цим дослідженням, понад 90% населення США проживає в регіонах, де керування середньостатистичним електромобілем призводить до менших викидів, ніж найефективніший бензиновий автомобіль на ринку (з витратою 4,0 л/100 км). Цей показник кращий навіть за Toyota Prius, яка має витрату 4,1 л/100 км і потребує електричного двигуна для досягнення такої ефективності. Лише в невеликій частині США гібриди можуть бути трохи чистішими, але ця ситуація швидко змінюється.

Енергосистема стає чистішою, а електромобілі - екологічнішими

Важливим фактором, який часто ігнорують скептики, є постійне «очищення» енергетичних мереж. Частка відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) неухильно зростає:

• У 2005 році вітрова та сонячна енергія становили менше 1% виробництва електроенергії в США.
• До 2015 року цей показник зріс до 5%.
• Минулого року (2023) ВДЕ вже забезпечували 17% електроенергії.

Сонячна та вітрова енергія є найшвидше зростаючими джерелами енергії в США. Будівництво сонячних електростанцій стає дешевшим, ніж будівництво нових електростанцій на викопному паливі, навіть з урахуванням необхідності накопичувачів енергії для стабільності мережі. Це означає, що з кожним роком експлуатація електромобіля стає ще екологічнішою.

Як зазначив Марко Міотті, один з авторів дослідження MIT, хоча енергетичний мікс впливає на різницю у викидах, електромережі декарбонізуються повсюдно. Це призводить до вирівнювання показників викидів для електромобілів у різних регіонах.

Цей процес протилежний парадигмі бензинових автомобілів. Хоча бензинові авто менш вуглецеємні у виробництві, чим довше ними користуються, тим більшої шкоди вони завдають. Електромобілі починають з певним «екологічним боргом» через виробництво батарей, але протягом одного-двох років цей борг повністю компенсується зниженими викидами. Згодом вони компенсують дедалі більше викидів, які б виробляв аналогічний бензиновий автомобіль. Період окупності також скорочується завдяки підвищенню ефективності виробничих процесів і зростанню частки ВДЕ в енергобалансі.

Таким чином, хоча електромобілі ще не ідеальні, вони значно чистіші за бензинові автомобілі, і ця різниця лише збільшується. Поліпшення енергосистеми наближає нас до світу, де автомобіль не генерує викидів після свого виробництва. Майбутнє електромобілів, що живляться виключно відновлюваною енергією, вже стає реальністю.