EV مقابل. ICE: أيهما له تأثير بيئي أكبر؟

ينظر كثير من الناس إلى السيارات الكهربائية على أنها حل رئيسي لمعالجة تغير المناخ والاحتباس الحراري. ولكن هل هذا صحيح حقا؟ نحن نعلم أن السيارات التقليدية لها تأثيرات بيئية سلبية ، ولكن هل تقل بشكل كبير بالنسبة للسيارات الكهربائية ، أم أن هذين النوعين من المركبات سيئان مثل بعضهما البعض؟

دعونا نقارن التأثير البيئي للسيارة الكهربائية (EV) مع محرك الاحتراق الداخلي (ICE) ، خاصة وأن الإجابة ليست مباشرة كما قد تعتقد.

EV مقابل. ICE: الانبعاثات

أكبر ميزة للمركبات الكهربائية هي أنها لا تصدر انبعاثات ضارة في الغلاف الجوي ، وذلك ببساطة لأنها لا تحرق أي وقود ولا تحتوي على أنبوب عادم. تطلق مركبة ICE النموذجية الخاصة بك جميع أنواع المواد الخطرة ، مثل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز والجسيمات. كل هذا له تأثير سلبي على الكوكب ، حيث ينتج العدد الهائل من السيارات على الطريق اليوم كميات هائلة من الانبعاثات كل دقيقة.

من ناحية أخرى ، لا تحتوي المركبات الكهربائية على انبعاثات من أنبوب العادم لأنها لا تحتوي على عادم. يعد هذا مكسبًا كبيرًا من حيث جودة الهواء في المناطق الحضرية ، على الرغم من أن المركبات الكهربائية ليست بأي حال من الأحوال أقل انبعاثات من جميع النواحي. تنبعث من إطاراتها ومكابحها جزيئات ضارة حيث يتم استخدامها بشكل متكرر وتآكلها بمرور الوقت. في الواقع ، أصبحت انبعاثات الإطارات والمكابح الآن مصدر قلق كبير ، حيث تشير بعض التقارير إلى أنها قد تكون أسوأ ألف مرة من انبعاثات العادم (وفقًا لـ

تحليلات الانبعاثات).

تُعرف الجسيمات المنبعثة من الإطارات والمكابح بالانبعاثات غير العادمة (NEE) وتشمل المواد المعدنية والمطاطية. ومع ذلك ، فقد وجد أن المركبات الكهربائية قادرة على إنتاج NEE أقل من السيارات التقليدية لأنها تستخدم الكبح المتجدد (كما ذكرت من قبل راك). على أي حال ، تجدر الإشارة إلى أن المركبات الكهربائية تنبعث منها جزيئات ضارة في الغلاف الجوي.

EV مقابل. ICE: التصنيع

إن كل من الصناعات التحويلية ICE و EV ضخمة ، حيث تنتج الشركات الآلاف من المركبات الجديدة كل يوم. مع زيادة الطلب على المركبات الكهربائية ، يعمل المصنعون على زيادة معدل إنتاجهم و ICE لا تزال المركبات هي الوسيلة الرئيسية للنقل على مستوى العالم ، لذا فإن هذه الصناعة لا تسير في أي مكان وقت قريب. ولكن ما هو تأثير هذا الطلب الصناعي المرتفع على كوكبنا؟

العملية القياسية لتصنيع ICE ليست بأي حال من الأحوال غير ضارة بالبيئة. هناك حاجة للمصانع الكبيرة التي تستهلك كميات هائلة من الطاقة للإنتاج الضخم للمركبات التي تعمل بالوقود ، حيث تتمتع العملية نفسها ببصمة كربونية كبيرة. في الواقع ، مقابل كل سيارة تعمل بالبنزين أو الديزل ، يتم إطلاق حوالي 5.6 طن من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (كما ورد في اوتو اكسبرس). هذه إحصائية مخيفة تعكس مدى الضرر الذي يلحقه إنتاج شركة ICE ببيئتنا.

لسوء الحظ ، فإن تصنيع المركبات الكهربائية ليس أفضل بكثير. يعد إنتاج المركبات الكهربائية عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة ولها بصمة كربونية خاصة بها. لا تستخدم غالبية مصانع السيارات الكهربائية الطاقة المتجددة ، مما يعني أن طاقتها مستمدة من أنواع الوقود الأحفوري غير المتجددة (مثل الفحم والنفط والغاز) التي تضر بالبيئة أيضًا. يعد إنتاج بطاريات المركبات الكهربائية أيضًا عملية ضارة ، والتي سنشرحها بالتفصيل أدناه.

EV مقابل. الجليد: المواد

هناك العديد من الموارد المطلوبة لبناء EV أو ICE. تأتي هذه المركبات مع العديد من المكونات الضرورية لعملها ، وأصبحت عملية استخراج المواد الضرورية عملاقة.

يتم تصنيع ICE القياسي من معادن مختلفة ، بما في ذلك الحديد وسبائك الألومنيوم والصلب. يجب استخلاصها جميعًا وصهرها من أجل تشكيلها بالشكل المطلوب ، وهي عملية طويلة وشاقة. لاستعادة هذه المعادن ، غالبًا ما يكون تعدين الخام مطلوبًا ، مما قد يؤدي إلى اضطرابات بيئية لا يمكن إصلاحها.

تتطلب المركبات الكهربائية أيضًا بعض المواد القابلة للتعدين ، بما في ذلك الصلب لأجسامها ومختلف العناصر الأرضية النادرة لبطارياتها. هناك أنواع مختلفة من بطاريات المركبات الكهربائية. تتطلب بطارية EV القياسية بشكل أساسي الليثيوم ، حيث أن هذا المعدن ضروري لإطلاق الأيونات وتوليد الطاقة داخل الخلايا. ولكن علاوة على ذلك ، تحتاج بطاريات السيارات الكهربائية أيضًا إلى معادن أخرى مختلفة ، بما في ذلك الكوبالت والنيكل والمنغنيز. إذن ، كيف يتم الوصول إلى هذه الموارد؟

لنبدأ بالليثيوم. يمكن استخلاص الليثيوم ، وهو مكون أساسي لبطارية EV ، عن طريق التبخر أو تعدين الخام. في تعدين الخام ، يتم حفر المعدن حرفيًا ، بينما يتضمن التبخر فصل الليثيوم عن المواد الأخرى داخل المياه المالحة. يتم ذلك في المسطحات الملحية الكبيرة ، مثل Salar de Uyuni في بوليفيا.

يمكن أن يكون لتعدين خام الليثيوم وتبخره تأثيرات شديدة على البيئة ، بما في ذلك تلوث المياه الجوفية والهواء ، وفقدان التنوع البيولوجي ، وزيادة ملوحة المياه ، وتدهور التربة. يمكن أن تعاني المجتمعات المحلية أيضًا من نقص المياه نتيجة تعدين الليثيوم ، مما قد يعرض حياة البشر للخطر.

يمكن أن يكون لاستخراج الكوبالت والنيكل والمنغنيز تأثير سلبي كبير على الكوكب.

EV مقابل. الجليد: الوقود والشحن

عندما تملأ سيارتك ICE في محطة الوقود ، قد لا تفكر كثيرًا في ذلك. لكن إنتاج البنزين والديزل يشكل أيضًا خطورة كبيرة على البيئة. تستهلك عملية استخراج وإنتاج الوقود غير المتجدد كميات هائلة من الطاقة والمياه ولها بصمة كربونية سيئة. في عملية تكرير النفط الخام وحده ، يتم إنتاج مكافئ ثاني أكسيد الكربون 10.2 جرام لكل ميجا جول بالبنزين ، و 5.4 جرام للديزل (كما هو منشور في المجلة الدولية لتقييم دورة الحياة).

عندما يتعلق الأمر بالانبعاثات ، فقد شكل كل من البنزين والديزل مشكلة كبيرة لبعض الوقت. يتم إطلاق 3140 جرامًا من ثاني أكسيد الكربون لكل لتر من البنزين المستخدم ، بينما يتم إطلاق 3310 جرامًا أكثر إثارة للقلق لكل لتر من الديزل المنبعث (وفقًا للحساب بواسطة أصول الابتكار).

بينما تعتمد محركات الاحتراق الداخلي على البنزين والديزل لتعمل ، تعتمد المركبات الكهربائية على الكهرباء. هذا الأخير أنظف بشكل عام ، لكن لشحن المركبات الكهربائية آثاره البيئية الخاصة.

ضع في اعتبارك عملية الشحن النموذجية للمركبة الكهربائية. تقوم معظم برامج التشغيل ببساطة بتوصيل كابل الشحن بمأخذ طاقة في المنزل (ربما باستخدام محطة شحن كهربائية منزلية ذكية) ، أو استخدم ملف محطة شحن عامة مثل تلك الموجودة في Tesla و Electrify America إذا كانوا أثناء التنقل. في حين أن هذه العملية قد تبدو نظيفة تمامًا ، فمن الجدير بالذكر أن الغالبية العظمى من الكهرباء التي نستخدمها اليوم يتم توليدها من الوقود الأحفوري. في الواقع ، وجد في عام 2019 أن 63.3٪ ، أو أقل بقليل من ثلثي طاقة العالم ، يتم إنتاجها من الفحم والنفط والغاز الطبيعي (كما ذكرت من قبل عالمنا في البيانات).

EV مقابل. الجليد: عمر

عندما يتعلق الأمر بالعمر ، فإن كل من EVs و ICE لها نفس العمر الافتراضي. بشكل عام ، يمكنك الحصول على حوالي 200000 ميل من بطارية EV القياسية (كما ورد في توصيل EV) وحوالي 200000 ميل من محرك الاحتراق (حسب تقرير من AARP). لكن هل يمكن إعادة تدوير هذه المركبات أو إعادة استخدامها بأي شكل من الأشكال؟

هناك عدد من الطرق التي يمكن من خلالها إعادة تدوير محرك الاحتراق الداخلي ، بالإضافة إلى ناقل الحركة وعمليًا أي جزء آخر من السيارة التقليدية المصنوعة من المعدن. لحسن الحظ ، يتم إعادة تدوير محركات الاحتراق الداخلي بشكل عام ، وغالبًا ما يتم إعادة استخدام موادها الخام ، وهو أمر جيد فيما يتعلق بإنتاج النفايات.

إعادة استخدام و إعادة تدوير بطاريات المركبات الكهربائية هو موضوع ساخن في الوقت الحاضر. يعد التخلص من البطاريات عملية صعبة بشكل عام ، حيث يمكن أن يتسبب التعطل في مدافن النفايات في حدوث أنواع مختلفة من التلوث البيئي. اعتمادًا على حالة بطارية EV معينة بعد الاستخدام طويل الأمد ، يمكن إعادة استخدامها أو إعادة تدويرها في بطارية جديدة تمامًا. يتمثل هدف العديد من الشركات المصنعة الآن في إعادة استخدام البطاريات بهذه الطرق ، بدلاً من مجرد إلقاءها في مكب النفايات.

ومع ذلك ، فإن إعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية هي مهمة صعبة. تتطلب بعض أنواع بطاريات المركبات الكهربائية فصلًا كيميائيًا ، وهي عملية طويلة ومكلفة. حتى عند إعادة استخدام البطارية بدلاً من إعادة تدويرها ، يجب تقسيمها إلى مكوناتها الفردية بحيث يمكن تجديد أجزاء معينة. من ناحية أخرى ، يمكن أن تكون إعادة تدوير الجليد على نفس القدر من التعقيد. على سبيل المثال ، يمكن أن يستغرق تفكيك محرك لإعادة استخدامه وقتًا طويلاً ، كما يتطلب مهارة. ولكن بغض النظر عن مدى التعقيد ، من المهم ملاحظة أنه يمكن إعادة استخدام مكونات كل من محرك ICE و EV أو إعادة تدويرهما.

كل من EVs و ICE لها تأثير بيئي سلبي

بينما توفر المركبات الكهربائية العديد من الفوائد البيئية على محركات الاحتراق الداخلي ، لا سيما مع انبعاثات عادمها الصفرية ، لا يزال كلا النوعين من المركبات يضر بكوكبنا بطرق مختلفة. سواء كان ذلك في التصنيع أو التعدين أو القيادة ، يجب اعتبار EVs و ICE من المخاطر البيئية. قد تجعل التطورات المستقبلية المركبات الكهربائية أقل خطورة على البيئة ، لكن الوقت سيحدد ما إذا كان ذلك سيحدث أم لا.