Elektromobilių baterijos: ateityje jas perdirbsime, tik kaip?

Nors elektromobilumas yra jauna, dar tik besiformuojanti transporto sritis pasaulyje, įvairių tyrimų rezultatai rodo, kad elektromobilių poveikis aplinkai jau dabar yra gerokai mažesnis nei benzininių ir dyzelinių automobilių. Artimiausiais metais, tobulėjant naujoms technologijoms, galime tikėtis dar geresnių rezultatų mažinant bendrą išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį, o kartu ir atrandant būdus elektromobilių baterijoms perdirbti.

Ekologiškas tiek, kiek ekologiška jį varanti elektra

Diskusijose apie elektromobilius dažnai metamas kaltinimas, kad elektra varomi automobiliai yra didesnė našta aplinkai nei vidaus degimo variklius turintys automobiliai vertinant visą jų eksploatavimo ciklą (nuo gamybos iki utilizavimo). O „vyšnia ant torto“ – baterija – apskritai blogio įsikūnijimas, kurią po penkerių metų reikės kažkur išmesti. Kaip yra iš tikrųjų?

Elektromobilis ekologiškiausias yra tada, kai jis 100 proc. naudoja žalią elektrą. Tad natūralu, kad elektrinių transporto priemonių didžiausias potencialas bus pilnai atskleistas tada, kai be išimties visi elektros energijos šaltiniai jo eksploatavimo cikle taps atsinaujinantys. Tai gali užtrukti ir kelis dešimtmečius.

Vis tik jau dabar ekspertai sutaria, kad elektromobiliai per visą savo gyvavimo ciklą išmeta mažiau anglies dioksido nei automobiliai su tradiciniais vidaus degimo varikliais. Europos transporto ir aplinkos federacijos (European Federation for Transport and the Environment (T&E), atlikto tyrimo duomenimis, vidutinis ES elektromobilis pagal išmetamo anglies dioksido kiekį jau dabar yra beveik tris kartus pranašesnis už analogišką benzininį ar dyzelinį automobilį ir šis atotrūkis toliau tik didėja.

Visais atvejais elektromobiliai teršia mažiau

2020 m. Didžiosios Britanijos Kembridžo ir Ekseterio bei Nyderlandų Neimegeno universitetų mokslininkai paskelbė ataskaitą, kurioje atskleidžiama, kad mokslininkų 53 tyrinėtuose regionuose, apimančiuose 95 proc. pasaulio automobilių, elektromobiliai yra draugiškesni aplinkai nei benzininiai ar dyzeliniai automobiliai.

Ir taip yra nepaisant to, kad daugelyje pasaulio šalių didesnė elektros dalis pagaminama deginant iškastinį kurą. Išsivysčiusiose šalyse, kuriose iš atsinaujinančių energijos šaltinių gaunama didesnė elektros energijos dalis, elektromobilis per visą savo gyvavimo ciklą išskiria net 50–80 proc. mažiau CO2, lyginant su dyzeliniu automobiliu.

Šalyse, kuriose didesnė elektros energijos dalis pagaminama naudojant iškastinį kurą, šis rodiklis yra kiek mažesnis – apie 30–40 proc.

Reikia įvertinti ir tai, kad elektros energijos gamyba visose ES šalyse tampa mažiau tarši, o tai sudaro palankias sąlygas mažinti elektromobilių išmetamo anglies dioksido kiekį. Tarptautinės švaraus transporto tarybos duomenimis, jei visa elektros gaunama iš atsinaujinančių šaltinių, bendras elektromobilio CO2 pėdsakas (įvertinus gamybą ir eksploataciją) yra 81 proc. mažesnis nei automobilio su vidaus degimo varikliu.

Augant kilometražui – mažėja taršos „skola“

Dažnai skaičiuojamas bendras automobilių CO2 pėdsakas, t. y. prie CO2 emisijų eksploatacijos metu pridedamas ir tas anglies dvideginio kiekis, kuris į atmosferą pateko gaminant automobilį bei išgaunant jo gamybai reikalingas medžiagas.

Taip, iš tiesų elektromobilių gamyba yra taršesnė nei automobilių su vidaus degimo varikliais – bet ne tiek daug, kaip dažnai bandoma įrodyti viešoje erdvėje, ir tai atspindima grafike.

Naujų benzininių, dyzelinių, dujomis varomų, hibridinių ir elektrinių vidutinės klasės automobilių šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos per visą automobilio gyvavimo ciklą / Tarptautinė švaraus transporto taryba ICCT ( International Council on Clean Transportation)

Elektromobiliuose dažniausiai montuojamos įkraunamos ličio jonų baterijos. Tokių baterijų gamybos procesas, pradedant žaliavų, tokių kaip kobaltas ir litis, gavyba, baigiant baterijų gamyba gigantiškose gamyklose bei jų transportavimu automobilių gamintojams, reikalauja daug energijos ir yra vienas taršiausių šiuolaikinės elektrinės transporto priemonės gamybos procesų.

Be to, baterija yra sudėtingiausia elektrinės transporto priemonės dalis, o jos gamyba pasižymi sudėtinga tiekimo grandine.

Vokietijos ekonomikos ir energetikos ministerijos patarėjo Floriano Knoblocho teigimu, gaminant elektrines transporto priemones, išmetama daugiau teršalų nei gaminant automobilius su vidaus degimo varikliais – priklausomai nuo šalies, kurioje vykdoma gamyba, teršalų kiekis gali būti iki 30–40 proc. didesnis. Tačiau, pasak F.Knoblocho, ši „pradinė investicija“ greitai atsiperka eksploatuojant elektromobilį.

Vadinasi, didesnes elektromobilio gamybos aplinkosaugos sąnaudas ilgainiui kompensuoja energijos vartojimo efektyvumas eksploatuojant elektromobilį. Kuo daugiau kilometrų nuvažiuoja elektromobilis, tuo greičiau mažėja jo „anglies skola“.

Kartu su elektromobilių gamybos pramone žengia ir moksliniai tyrimai, kurių siekis – patobulinti baterijų konstrukciją ir gamybos technologiją taip, kad gamybos procesas būtų ekologiškesnis, mažiau priklausomas nuo ribotų žaliavų.

Perdirbti galima net 95 proc. (!) baterijos komponentų

Šiuo metu perdirbama santykinai nedaug panaudotų baterijų elementų, bet tokia situacija bėgant laikui keisis. Priežastis paprasta: baterijoms gaminti reikalingų žaliavų kiekis yra ribotas, todėl baterijų gamintojams neliks kito pasirinkimo, kaip tik perdirbti panaudotas baterijas.

„Tesla“ skelbia, kad nė vienas iš jos automobiliuose naudojamų sugadintų ar nebenaudojamų baterijų nepatenka į sąvartynus, o efektyvus perdirbimas leidžia atkurti iki 92 proc. komponentų. Ekspertai teigia, kad šis procentas gali būti didesnis – apie 95 proc. baterijos komponentų gali būti perdirbama.

Tarptautinės konsultavimo įmonės „McKinsey & Company“ ekspertas Ericas Hannonas pastebi, kad žmonės, teigiantys, jog baterijų perdirbimo infrastruktūros trūkumas yra didelė problema, nesupranta, kad visuomenė kol kas nejaučia išplėtotos perdirbimo infrastruktūros poreikio, kadangi automobiliai yra tokie nauji, kad, galima sakyti, jog dar nėra ką perdirbti.

Vis tik E. Hannonas sutinka, kad įmonės turės dėti daugiau pastangų baterijoms perdirbti. Visų pirma juos paskatins teisės aktai, įpareigojantys gamintojus perdirbti panaudotas baterijas, nes utilizuoti jas gali būti brangiau.

Elektromobilių baterijų perdirbimą reglamentuoja ir ES teisės aktai. Rugpjūčio 17 d. įsigaliojęs naujasis Europos Parlamento ir Tarybos su baterijomis ir jų atliekomis susijęs reglamentas padidino gamintojų atsakomybę, įvesti ir didesni reikalavimai elektromobilių baterijoms. Iki 2031 m. iš baterijų turės būti išgaunama 95 proc. kobalto, 95 proc. nikelio ir 89 proc. ličio. Be to, elektromobilių baterijos privalės turėti žaliavų kilmės sertifikatus.

Taip pat verta pažymėti, kad jei automobilio baterijos talpa tampa mažesnė nei 70 proc. pradinės, baterija nebūtinai turi būti perdirbta – daugelis elektromobilių baterijų gali ir toliau dar daugelį metų tarnauti kaip energijos kaupyklos, kol bus perdirbtos.

Jau prieš dvejus metus bendrovė „BATTEC“ iš naudotų elektromobilio baterijų sukūrė ir pagamino pirmuosius Lietuvoje stacionarius energijos kaupiklius.

Ši publikacija – Susisiekimo ministerijos vykdomos komunikacijos kampanijos „Persėsk į elektromobilį“ dalis.