화석 자동차 대 전기의 환경 발자국 설명

화석 자동차와 전기의 환경 적 영향 전기 자동차의 배출량을 비교하는 가장 좋은 방법은 수명주기 분석의 모든 단계를 평가하는 것입니다. www.shutterstock.com에서, CC의 BY-ND

리튬 채굴의 맥락에서 전기 자동차 대 화석 연료 자동차의 이점에 대해 많은 논의가 있습니다. 지구 온난화와 관련하여 환경에 미치는 영향에 대해 어느 쪽이 더 나은지 알려주세요.

전기차 (EV)는 첫눈에 매우 매력적으로 보입니다. 그러나 더 자세히 살펴보면 리튬, 코발트 및 기타 금속 추출 측면에서 탄소 발자국과 단점이 있음이 분명해집니다. 그리고 혼잡 한 도시의 혼잡을 완화시키지 않습니다.

이 질문에 대한 답변에서 우리는 리튬 문제에 대해 간략하게 다루지 만 주로 전기 자동차의 탄소 발자국에 중점을 둡니다.

휴대 전화, 랩톱 및 전기 자동차를 포함한 전자 장치의 주요 전원으로 리튬 이온 배터리의 사용이 증가함에 따라 리튬 광업 58 % 증가 지난 XNUMX 년 동안 전 세계적으로 단기적으로 리튬이 채굴 될 위험은 거의 없지만 환경적인 단점이 있습니다.

채굴 과정에는 많은 양의 물이 필요하며 이로 인해 대수층 고갈 및 생태계에 악영향 세계 최대 리튬 추출 장소 인 칠레의 Atacama Salt Flat에 있습니다. 그러나 연구원들은 물에서 리튬을 회수하다.

기후 변화로 전환하면 전기 자동차가 기존 자동차보다 적은 탄소를 방출하는지 여부와 그 정도가 중요합니다.

EV의 배출 감소 잠재력

가장 좋은 비교는 차량 제조, 사용 및 재활용 중 이산화탄소의 모든 배출을 고려하는 수명주기 분석을 기반으로합니다. 수명주기 추정치는 완전히 포괄적 인 것은 아니며 상황에 따라 배출 추정치는 국가마다 다릅니다.


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뉴질랜드에서는, 발전을위한 에너지의 82 %가 재생 에너지 원에서 나왔습니다 호주 나 중국에 비해 전기 자동차 재충전을위한 높은 재생 가능 전기 수준으로 EV는 뉴질랜드에 더 적합합니다. 그러나 이것은 이야기의 한 부분 일뿐입니다. 뉴질랜드 전체의 전기 자동차는 탄소 배출량이 거의 없거나 전체적으로 지속 가능하다고 가정해서는 안됩니다.

배출의 수명주기 분석에서는 제조 단계 (크래들-투-게이트라고도 함), 사용 단계 (웰-휠) 및 재활용 단계 (자갈-크래들)의 세 단계를 고려합니다.

제조 단계

이 단계에서 주요 공정은 광석 채굴, 재료 변환, 차량 부품 제조 및 차량 조립입니다. ㅏ 최근의 연구 중국의 자동차 배기 가스 배출량은이 단계에서 내연 기관이 장착 된 자동차의 배기 가스 배출량이 약 10.5 톤 (전기 자동차 배터리 제조 포함)의 전기 자동차 배기 가스와 비교하여 자동차 당 약 13 톤의 이산화탄소 (tCO₂)로 추정됩니다.

리튬-니켈-망간-코발트-산화물 배터리의 제조로 인한 배출량은 3.2 톤인 것으로 추정되었다. 차량 수명이 150,000 만 킬로미터 인 것으로 가정하면 전기 자동차의 제조 단계에서 나오는 배출량은 화석 연료 자동차보다 높습니다. 그러나 전체 수명주기 배출량에 대한 연구에 따르면 EV 배출량은 화석 연료 자동차보다 18 % 낮습니다.

사용 단계

사용 단계에서 전기 자동차의 배기 가스는 화석 또는 재생 가능한 소스에서 나오는 전기의 양에 따라 상류의 배기 가스로 인한 것입니다. 화석 연료 자동차의 배출량은 상류 배출량과 테일 파이프 배출량 때문입니다.

전기 자동차의 업스트림 배출은 본질적으로 국가의 발전 믹스에서 제로 또는 저탄소 소스의 비율에 달려 있습니다. 전기 자동차의 배출량이 국가의 재생 가능한 전기 점유율에 따라 어떻게 다른지 이해하려면 호주와 뉴질랜드를 고려하십시오.

2018에서, 발전에서 호주의 재생 가능 에너지 점유율은 약 21 %였다 (그리스와 비슷한 22 %). 반면 뉴질랜드 발전 믹스에서 재생 에너지의 비율은 약 84 % (프랑스의 90 % 미만)였다. 이 데이터를 사용하여 2018 년 평가에서 추정호주의 전기 자동차 업스트림 배출 (배터리 전기 자동차의 경우)은 km 당 약 170g의 CO₂로 추정 될 수있는 반면 뉴질랜드의 업스트림 배기 가스는 평균적으로 km 당 약 25g의 CO₂로 추정됩니다. 이는 뉴질랜드에서 전기 자동차를 사용하는 것이 호주보다 상류 탄소 배출량 측면에서 약 XNUMX 배 더 나은 것으로 나타났습니다.

위의 연구에 따르면 화석 연료 소형 세단 형 자동차의 사용 단계에서 배출되는 가스는 km 당 약 251g이었습니다. 따라서, 이러한 자동차의 사용 단계 배출량은 호주의 그리드 재충전 EV보다 약 81km / km의 CO₂가 높았고, 뉴질랜드의 전기 자동차 배출량보다 훨씬 더 나빴습니다.

재활용 단계

재활용 단계의 주요 프로세스는 차량 분해, 차량 재활용, 배터리 재활용 및 재료 회수입니다. 이 단계에서의 예상 배출량 중국에서의 연구를 바탕으로화석 연료 자동차의 경우 약 1.8 톤, 전기 자동차의 경우 2.4 톤 (배터리 재활용 포함)입니다. 이 차이는 주로 배터리 재활용으로 인한 0.7 톤의 배출로 인한 것입니다.

이것은 전기 자동차가 재활용 단계에서 가솔린보다 많은 배출량을 책임지고 있음을 보여줍니다. 그러나 재활용 차량 구성 요소는 미래 차량 제조에 사용될 수 있으며 직접 음극 재활용을 통해 재활용 된 배터리는 후속 배터리에 사용될 수 있습니다. 이로 인해 향후 상당한 배출 감소 효과가있을 수 있습니다.

따라서 최근 연구에 따르면 화석 연료 자동차는 일반적으로 수명주기의 모든 단계에서 전기 자동차보다 더 많이 배출합니다. 호주의 화석 연료 자동차와 전기 자동차의 총 수명주기 배출량은 각각 km 당 333g, km 당 273g이었습니다. 즉, 평균 그리드 전기를 사용하면 탄소 발자국 측면에서 EV가 약 18 % 향상됩니다.

마찬가지로 뉴질랜드의 전기 자동차는 화석 연료 자동차의 경우 333km / h 당 약 128g의 CO₂, 전기 자동차의 경우 km 당 62g의 CO₂로 수명주기 배출량으로 배출량 측면에서 화석 연료 자동차보다 훨씬 더 잘 작동합니다. 뉴질랜드에서는 전기 자동차가 탄소 발자국 측면에서 화석 자동차보다 약 XNUMX % 더 나은 성능을 발휘합니다.대화

저자에 관하여

박사 후보 인 Arif Hasan 박사 테헤 렌가 와카 — 웰링턴 빅토리아 대학교 Ralph Brougham Chapman, 부교수, 환경 연구 이사, 테헤 렌가 와카 — 웰링턴 빅토리아 대학교

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.

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