Samochody elektryczne to przyszłość motoryzacji! Taką opinię można usłyszeć i przeczytać dosłownie wszędzie. Samochody elektryczne to koło zamachowe polskiej gospodarki! Taką opinię wyznaje nasz rząd, który przyjął założenie, że do roku 2025 milion elektro-aut będzie jeździło po naszych drogach, a Polska stanie się światowym potentatem w ich produkcji. A także światowym potentatem w produkcji elektrycznych autobusów, które już wkrótce zdominują transport publiczny. Dlaczego samochody elektryczne, które są przecież dużo droższe od spalinowych i wymagają częstego i długotrwałego ładowania, mają zdominować motoryzację i wyprzeć samochody spalinowe? Dlatego, że nie emitują dwutlenku węgla, który jak powszechnie wiadomo, został mianowany głównym wrogiem ludzkości. W moich dzisiejszych rozważaniach pominę wątek rzeczywistej roli CO2 – gazu który jest dla ludzi i zwierząt neutralny (w dawkach, które realnie występują w atmosferze), za to bardzo sprzyja rozwojowi roślinności (im więcej CO2 w atmosferze – tym rośliny rozwijają się szybciej i bujniej). Skoncentruję się natomiast na tym, czy samochody elektryczne rzeczywiście przyczyniają się do mniejszej emisji do atmosfery dwutlenku węgla, niż ma to miejsce w przypadku samochodów spalinowych.
Na pozór odpowiedź na tak postawione pytanie jest oczywista. Silniki elektryczne nie emitują CO2 zupełnie. Są ekologicznie 'czyste’. Ale oczywiste jest to tylko dla laika, który zupełnie nie bierze pod uwagę emisji dwutlenku węgla, która musi mieć miejsce we wcześniejszych fazach, żeby samochód elektryczny mógł powstać. A tu sprawa nie wygląda już tak różowo. Szwedzki Instytut Badań nad Środowiskiem, na zlecenie szwedzkiego rządu i Agencji Energii, przeprowadził badania wpływu na środowisko, procesu produkcji akumulatorów litowo-jonowych, które są powszechnie używane w samochodach elektrycznych. I cóż się okazało? Wyprodukowanie 1 kWh pojemności akumulatora generuje od 150 do 200 kg CO2, który emitowany jest do atmosfery przez fabrykę produkującą te akumulatory. Jeśli jako wzorzec przyjąć samochód Tesla S, który ma akumulatory o pojemności 100 kWh, to żeby one powstały musiało zostać wyemitowane do atmosfery 15 – 20 ton dwutlenku węgla. A podobną ilość CO2 emituje przeciętny samochód spalinowy w ciągu… 8 lat eksploatacji. Można o tym przeczytać m.in. w artykule w Climate Change Dispatch.
Co ciekawe, powyższe wyliczenia powstały przy założeniu, że energia wykorzystywana przy produkcji akumulatorów litowo-jonowych pochodzi w połowie ze spalania paliw kopalnych, a w połowie ze źródeł odnawialnych. Gdyby przyjąć poprawkę na warunki polskie, gdzie większość energii pochodzi ze spalania węgla, to ten bilans wyszedłby znacznie gorzej. Mogłoby się np. okazać, że wyprodukowanie akumulatora o pojemności 100 kWh wiązałoby się z wyemitowaniem do atmosfery nie 15 – 20 ton CO2 lecz – powiedzmy – 50 ton, co odpowiadałoby eksploatacji samochodu spalinowego przez… 20 lat. No i cały mit ekologicznego samochodu – pryska.
Polski samochód elektryczny, jeśli w ogóle powstanie, co jest bardzo wątpliwe, na pewno nie będzie miał akumulatorów o pojemności 100 kWh, lecz raczej 20 – 30 kWh. Zatem wyprodukowanie jego akumulatorów pociągnie za sobą mniejszą emisję CO2 niż ma to miejsce przy produkcji samochodów Tesli. Ale przecież emisja CO2 przy produkcji akumulatorów to tylko jedna z przesłanek burzących idylliczny obraz 'czystego’ samochodu. Inną – jest wytwarzanie prądu do ładowania tychże akumulatorów. Jak wcześniej napisałem w naszych polskich realiach, prąd ten powstaje w elektrowniach opalanych węglem, czyli emitujących znaczne ilości dwutlenku węgla. Swoją drogą to ciekawe, że nie natknąłem się nigdzie na wyliczenie ile dwutlenku węgla musi zostać wyemitowane przez elektrownię, żeby wytworzona w niej energia pozwoliła na poruszanie się samochodu elektrycznego. Przypuszczam, że ta ilość będzie większa niż ilość CO2 wyemitowana przez samochód z silnikiem spalinowym. Moje przypuszczenie ma całkiem mocne podstawy, których istotą jest sprawność różnych urządzeń służących do przesyłu energii oraz do zamiany jednej jej postaci na inną.
Trzeba zdać sobie sprawę, że w przypadku samochodu z silnikiem spalinowym, energia zawarta w paliwie jest przetwarzana na energię kinetyczną umożliwiającą ruch samochodu. Urządzeniem przetwarzającym jest silnik spalinowy, który ma określoną sprawność. Sprawność (zawsze mniejsza niż 100%) znaczy, że część energii zawartej w paliwie jest marnotrawiona (zamieniana na ciepło, które jest rozpraszane), a pozostała część służy do napędzania samochodu. W przypadku samochodu elektrycznego też wykorzystujemy głównie energię zawartą w paliwie, tyle tylko, że w paliwie, które jest spalane w elektrowni. Ale zanim ta energia trafi z elektrowni do samochodu elektrycznego, musi pokonać bardzo długą drogę, podczas której znaczna jej część zostanie zmarnotrawiona.
Przede wszystkim turbina w elektrowni ma określoną sprawność, co oznacza, że część energii ze spalania paliwa (węgla, mazutu, gazu itp.) zostaje zmarnotrawiona, zaś pozostała część zamieniona na energię elektryczną. Energia elektryczna musi zostać przesłana za pośrednictwem sieci elektrycznej. Najpierw wysokiego napięcia, później średniego, a na końcu niskiego. Każda sieć ma określoną sprawność, czyli część energii elektrycznej jest w niej marnotrawiona, a pozostała część dociera do transformatorów na końcu linii przesyłowej, które obniżają jej napięcie. Transformatory, oprócz obniżania napięcia, część energii marnotrawią – zamieniając ją na ciepło (transformatory jak wiadomo bardzo się rozgrzewają i muszą być chłodzone). Pozostała część energii trafia do sieci średniego napięcia i jest przesyłana dalej (po drodze jej część znika, bo sieć średniego napięcia ma sprawność jeszcze mniejszą niż sieć wysokiego napięcia). Dalej, czyli do kolejnych transformatorów, które zamieniają ją na energię niskiego napięcia, czyli taką jaką mamy w gniazdkach elektrycznych. Oczywiście transformatory znów zmarnotrawią część energii zamieniając ją na ciepło. Ale wreszcie to co zostało może być użyte do ładowania akumulatorów samochodu elektrycznego. I tutaj natykamy się na największy problem, czyli sprawność akumulatorów. Bowiem energia pobrana do ich ładowania jest tylko w części oddawana później do silnika; pewna jej część ulega po prostu zmarnotrawieniu. Kiedy energia dotrze wreszcie do silnika elektrycznego w samochodzie, może zostać zamieniona na energię ruchu samochodu. Ale oczywiście nie cała, bowiem silnik ma określoną sprawność i część energii jest marnotrawiona.
Najważniejszy wniosek jaki płynie z powyższych rozważań jest taki, że zarówno samochody elektryczne jak i spalinowe, czerpią energię z paliw kopalnych. Tyle tylko, że samochody spalinowe – bezpośrednio, zaś samochody elektryczne – pośrednio. Warto też pamiętać, że 'bezemisyjny’ samochód elektryczny przyczynia się pośrednio do znacznej emisji CO2, ale co ważniejsze powoduje też emisję związaną z wytworzeniem energii, która po drodze zostaje zamieniona na bezużyteczne ciepło. No może nie całkiem bezużyteczne, bo przecież podgrzało ono trochę atmosferę. W sensie dosłownym – pomijalnie mało, ale w sensie przenośnym – znacząco.
Czy Pan sugeruje, że nie ma takiego problemu jak globalne ocieplenie klimatu? Zgadza się co do tego 98% naukowców badających temat. Jak rozumiem, jest Pan naukowcem? Czy po prostu wierzy w teorie spiskowe?
Gorąco polecam przeczytanie artykułu na blogu Wait But Why:
https://waitbutwhy.com/2015/06/how-tesla-will-change-your-life.html
Jeśli nie ma Pan czasu, polecam sekcję 'An Angry Giant’ w części 3 The Story of Tesla. Kilka cytatów odnośnie forsowanej przez Pana teorii, że samochód elektryczny tak naprawdę produkuje więcej CO2:
'2) Energy production is more efficient in a power plant than it is in a car engine. To use an example with an identical source fuel, burning natural gas in a power plant is about 60% efficient, meaning 40% of the energy of the fuel is lost in the energy production process. In a car, burning gas is less than 25% efficient, with the vast majority of the energy lost to heat. The larger more complex system at a power plant will always be far better at capturing waste heat than a tiny car engine. The increased efficiency means that even a car running purely on coal-generated electricity will emit carbon at the same rate as a gas car that gets 30 miles per gallon—which would be a significantly cleaner-than-average gas car.’
Tak jak polecałem, dalej artykuł opisuje dokładnie, że nawet w przypadku gdy całość energii elektrycznej zasilającej samochód produkowana byłaby poprzez spalanie węgla, samochód elektryczny i miałby mniejszą emisją per przejechany kilometr.
https://www.afdc.energy.gov/vehicles/electric_emissions.php – pod tym linkiem ma Pan narzędzie przygotowany przez US Department of Energy do porówywania emisji samochodów elektrycznych, hybrydowych i spalinowych. (link jest tez w artykule w wait but why, jeszcze raz goraca polecam calosc!).
Wnioski sa jasne – Panskie tezy sa bledne i jak pokazuja badania i wyliczenia, nawet jesli energia elektryczna potrzebna do zasilenia auta elektryczneog pochodzi z elektrowni zasilanych paliwami kopalnymi, to auta elektryczne i tak są 'czystsze’.
Co do emisji CO2 przy produkcji baterii, Gigafactory Tesli jesli zasilania w calosci z paneli slonecznych…
Pominąłem tutaj wiele aspektów (omawianych w podlinkowanym przeze mnie artykule), takich jak: produkcja energii elektrycznej na świecie z roku na rok jest coraz bardziej czystsza czy fakt, ze prędzej czy później paliwa kopalne i tak się wyczerpią, a wtedy będzie skazani na te 'straszne’ samochody elektryczne.
Z przykrością czytałem Panski wpis, w ktorym intelignentny i wyksztalcony czlowiek przeprowadza niby naukowy wywód o sprawnosci, ale tak naprawde nie poparty zadnymi wyliczeniami ani badaniami i dochodzi do blednych wnioskow. Co wiecej, wyraznie widac ze jego wnioskowanie jest poparte ideologia a nie nauka.
W podobny, anegdotyczny sposob, przedstawiaja swoje racje przeciwnicy szczepionek. Czy do nich rowniez Pan nalezy?
Wygodnie pominął Pan również kwestię tego, że samochody spalinowe poza CO2 emitują całą masę szkodliwych dla zdrowia substancji, które zanieczyszczają powietrze. Mieszka Pan w Warszawie, nie przeszkadza Panu smród spalin w centrum miasta?
Wydaje mi się (uczciwie podkreślam, że wydaje mi się – nie jestem ekspertem w tej dziedzinie), że nawet gdyby sumarycznie samochody elektryczne wytwarzały tyle samo CO2 w procesie eksploatacji co samochody spalinowe, to jest istotna różnica pomienięta w artykule: samochody spalinowe zanieczyszczenia emitują w miejscu gdzie się znajdują, czyli w dużych skupiskach ludności – innymi słowami prosto pod naszymi nosami. W przypadku samochodów elektrycznych – zanieczyszczenia emitowane są przez elektrownie, które zwykle znajdują się z dala od miast. Trzeba pamiętać, że poza CO2, obojętnego dla zdrowia, samochody emitują szereg innych zanieczyszczeń, np. tlenki azotu.
Ponadto.
1. Samochody elektryczne hamując ładują akumulatory, dzięki czemu odzyskują część energii. W przypadku samochodów spalinowych nie jest to możliwe.
2. Pisze Pan o sprawności sinlika – sprawność ta nie jest stała. W czasie ruszania, gdy silnik jest zimny, ta sprawność jest niższa i w praktyce w czasie jazdy miejskiej samochód rzadko pracuje z optymalną sprawnością. Generatory w elektrowni, z drugiej strony, mogą przez cały czas pracować w idealnych warunkach.
3. Myślę że łatwiej jest zainstalować filtry w elektrowni niż w samochodzie, i łatwiej instalację tych filtrów egzekwować.
P.S. Tak jak energia elektryczna wymaga przesyłu, co wiąże się ze stratami, tak samo paliwa wymagają dystrybucji. Żebyśmy mogli zatankować olej napędowy, musi być on dowieziony cysterną, która jest napędzana najprawdopodobniej jest olejem napędowym.
Jeszcze jedna uwaga. O ile projekt polskiego samochodu elektrycznego jest absurdalny, to sprawa alektrycznych autobusów ma się znacznie lepiej. Po ulicach Krakowa od kilku lat kursuje elektryczny Solaris. Model ten ponadto zdobył tytuł „autobusu roku 2017”. Światowym potentatem raczej nie zostaniemy, ale idea elektrycznego autobusu to zdecydowanie nie mrzonki partii rządzącej.
Oby się udało. Trzymam kciuki.
Panowie!
Do wyprodukowania samochodu spalinowego czy elektrycznego potrzebna jest pewna ilość energii elektrycznej. W Polsce ta energia jest uzyskiwana ze spalania paliw kopalnych.Be względu, jaki byłby produkowany samochód kominy elektrowni i tak będą dymić, zatruwając wszystko dookoła. Gdybyśmy wymienili wszystkie samochody spalinowe na elektryczne – kominy i tak będą dymić. Jedyna korzyść w masowym użytkowaniu samochodów elektrycznych to nieco czystsze powietrze w aglomeracjach. Rozwój przemysłu, wzrost liczby ludności zwiększy zapotrzebowanie na prąd, co spowoduje budowę nowych elektrociepłowni i dymiących kominów.
Dokladnie tak jest. Energia bedzie produkowana na Ukrainie, akumulatory w Chinach a wiec w Europie zachodniej bedzie czysciutko i bez spalin.
Do tej pory z przyjemnością czytałem Pańskie artykuły ale faktycznie w tym nagromadził pan tyle półprawd albo wręcz kłamstw że aż mi przykro. Dał się pan ponieść fali lobby motoryzacyjnego i całkowicie bezkrytycznie uległ ich przekonaniom. Przynajmniej mam takie wrażenie.
Skupił się pan wyłącznie na CO2 całkiem pomijając inne szkodliwe substancje np. tlenki azotu które kilkukrotnie bardziej szkodzą człowiekowi a które w ogromnym ilościach produkują nasze diesle. Pominął pan również zupełnie kwestie awaryjności silników spalinowych w porównaniu do silników elektrycznych i kosztów z tym związanych. Dodatkowych płynów w silnikach spalinowych np. olej silnikowy i kwestii jego szkodliwości dla środowiska…
Podsumowując – to chyba Pański najsłabszy artykuł i oczekiwałbym od Pana jakiejś większej refleksji na ten temat.
Aktualnie najbardziej ekologiczne są auta z instalacją gazową, produkcja akumulatorów i ich utylizacja jest mocno szkodliwa, i puki nie znajdziemy nowego sposobu na produkcje bateryjek będą one bardzo szkodliwe dla środowiska.