Развенчиваем мифы: электромобили и выбросы - действительно ли они «грязнее» бензиновых авто?

Распространенный миф среди скептиков электромобилей заключается в том, что зарядка электрокаров от сетей, использующих ископаемое топливо, делает их такими же вредными для окружающей среды, как и автомобили с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Однако многочисленные исследования опровергают это утверждение, демонстрируя, что электромобили и выбросы, связанные с ними, значительно меньше, чем у бензиновых аналогов, даже при использовании «грязных» источников энергии.

Электромоторы против ДВС: кто эффективнее?

Ключевое различие между электромобилями и бензиновыми авто заключается в эффективности их двигателей. Электродвигатели значительно превосходят ДВС по этому показателю:

• Бензиновые двигатели, даже самые эффективные, как у гибрида Toyota Prius Plug-In Hybrid, имеют КПД около 30%. В среднем этот показатель значительно ниже, иногда достигая лишь 12%. Большая часть энергии топлива превращается в бесполезное тепло, которое рассеивается через выхлопную систему или излучается двигателем.
• Электродвигатели, наоборот, демонстрируют эффективность около 90%. Это означает, что почти вся энергия, хранящаяся в аккумуляторе, превращается в движение. Например, Tesla Model S с батареей на 100 кВт·ч (что эквивалентно примерно 11,3 литрам бензина) может проехать до 660 км на одном заряде.

Такая колоссальная разница в эффективности является главной причиной, почему электрокары, даже заряжаясь от сетей с высокой долей ископаемого топлива, все равно выбрасывают меньше парниковых газов.

Экологический след электромобилей при использовании «грязных» сетей

Исследования, проведенные ведущими научными учреждениями, подтверждают экологическое преимущество электромобилей:

• Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) выявили, что электромобили генерируют на 40-60% меньше выбросов на протяжении всего жизненного цикла по сравнению с бензиновыми автомобилями в США. Даже в регионах с самой высокой долей угля и природного газа в энергобалансе, электрокары все равно имели меньшее воздействие на окружающую среду.
• Аналогичное исследование от Union of Concerned Scientists в 2022 году учитывало полный цикл выбросов «от скважины до колеса». Это включает выбросы от производства электромобилей, добычи и транспортировки топлива для электростанций, а также добычи, переработки и транспортировки нефти. Результаты подтвердили выводы MIT: электромобили чище.

Согласно этому исследованию, более 90% населения США проживает в регионах, где управление среднестатистическим электромобилем приводит к меньшим выбросам, чем самый эффективный бензиновый автомобиль на рынке (с расходом 4,0 л/100 км). Этот показатель лучше даже Toyota Prius, которая имеет расход 4,1 л/100 км и требует электрического двигателя для достижения такой эффективности. Лишь в небольшой части США гибриды могут быть немного чище, но эта ситуация быстро меняется.

Энергосистема становится чище, а электромобили - экологичнее

Важным фактором, который часто игнорируют скептики, является постоянное «очищение» энергетических сетей. Доля возобновляемых источников энергии (ВИЭ) неуклонно растет:

• В 2005 году ветровая и солнечная энергия составляли менее 1% производства электроэнергии в США.
• К 2015 году этот показатель вырос до 5%.
• В прошлом году (2023) ВИЭ уже обеспечивали 17% электроэнергии.

Солнечная и ветровая энергия являются самыми быстрорастущими источниками энергии в США. Строительство солнечных электростанций становится дешевле, чем строительство новых электростанций на ископаемом топливе, даже с учетом необходимости накопителей энергии для стабильности сети. Это означает, что с каждым годом эксплуатация электромобиля становится еще более экологичной.

Как отметил Марко Миотти, один из авторов исследования MIT, хотя энергетический микс влияет на разницу в выбросах, электросети декарбонизируются повсеместно. Это приводит к выравниванию показателей выбросов для электромобилей в разных регионах.

Этот процесс противоположен парадигме бензиновых автомобилей. Хотя бензиновые авто менее углеродоемки в производстве, чем дольше ими пользуются, тем больший вред они наносят. Электромобили начинают с определенным «экологическим долгом» из-за производства батарей, но в течение одного-двух лет этот долг полностью компенсируется сниженными выбросами. Со временем они компенсируют все больше и больше выбросов, которые производил бы аналогичный бензиновый автомобиль. Период окупаемости также сокращается благодаря повышению эффективности производственных процессов и росту доли ВИЭ в энергобалансе.

Таким образом, хотя электромобили еще не идеальны, они значительно чище бензиновых автомобилей, и эта разница только увеличивается. Улучшение энергосистемы приближает нас к миру, где автомобиль не генерирует выбросов после своего производства. Будущее электромобилей, питающихся исключительно возобновляемой энергией, уже становится реальностью.