電気自動車とその影響

Mar 11 2023

ロールス・ロイスが40万ドルの高級電子セダン、スペクターを発表[1]から、2023年1月にインドで約5万台を販売したタタ・ネクソン[2]に至るまで、今日の自動車市場は電子の改良型がよりうまく引き継いでいることを示す反論の余地のない証拠がある。過去最高の。Lucid Motors (カリフォルニア)[3] のような新興企業であれ、EV 市場のゴッドファーザーである Tesla であれ、今日のあらゆる自動車製造会社は、この進化する市場に参入しているようです。

ロールス・ロイスが発表した40万ドルの高級電子セダン、スペクター[1]から、2023年1月にインドで約5万台を販売したタタ・ネクソン[2]まで、今日の自動車市場は電子の改良型がよりうまく引き継いでいることを示す反論の余地のない証拠がある。過去最高の。Lucid Motors (カリフォルニア) [3]のような新興企業であれ、EV 市場のゴッドファーザーである Tesla であれ、今日のあらゆる自動車製造会社は、この進化する市場に参入しているようです。

従来の車両の問題点

電気自動車は、ガソリン/ディーゼル車から排出される汚染物質の悪影響を軽減するためのクリーンで最新のソリューションとして消費者に販売されています。私たちは、温室効果ガス (GHG) として知られる特定のガス (二酸化炭素、一酸化炭素、二酸化窒素など) の放出がオゾン層とどのように反応して元素を破壊するかを知っています。その結果、オゾン層が破壊され、太陽から地球の大気中に有害な紫外線が侵入します。さらに、ガスは地上放射線を捕らえて反射し、地球温暖化を引き起こします。従来の車両は温室効果ガスの排出に主に寄与していることが知られており、運輸部門が総排出量の 21% を占めています。[4]米国でも、交通機関が温室効果ガス排出量の 27% を占めており、この問題の最大の原因となっています[5]。

電気自動車の問題

もちろん、そのような極悪な乗り物をEVに置き換えることが理想的ですよね？

一般に、セルゲイ・パルツェフ氏（地球変動の科学と政策に関するMIT共同プログラムの副ディレクター） [6]のような専門家は、電気自動車がその耐用年数を通じて従来の自動車よりも二酸化炭素排出量が少ないということに大方同意している。さらに、ケンブリッジ大学、エクセター大学、ナイメーヘン大学の研究者ら[7]は 2020 年に、世界の 95% で電気自動車の運転の方がガソリン車の運転よりも環境に良いことを発見しました。生産から走行まで、EV が環境に及ぼす正味の影響は従来の車両に比べて小さいものの、今日の電気自動車の寿命が完全に持続可能で環境に優しいとは程遠いという事実が消えるわけではありません。

したがって、この記事では、気候危機に対するこれらのいわゆる解決策について、より全体的かつ事実に基づいた理解を提供するために、これらの車両の製造と運用における弱点を調査します。

バッテリー — 鉱業と製造業

現在生産されているほぼすべての EV は、電気分解によって車両に電力を供給するリチウムイオン電池を使用しています。これらのバッテリーの生産量は、EV の寿命における最大の排出量となります。このようなバッテリーはそれぞれ、約 8 ～ 10 kg のリチウムを使用します[8] [9]。

しかし、リチウムの採掘プロセスは、鉱業全体と同様に、環境に悪影響を及ぼします。この採掘プロセスだけでも、エレベーター、コンベア、削岩機、大型採掘トラック、ブルドーザー、ローダーなどが使用され、そのうち 10 台は化石燃料の燃焼によって動力を供給されます。電気を使用する機器であっても、多くの場合、発電に非再生可能エネルギーを使用する工場から電力を受け取ります。

採掘プロセスはまた、環境、地元の生態系、生物多様性に疑いの余地のない影響を与えます。たとえば、地球上で最も乾燥した場所の一つである南米のリチウム三角地帯では、リチウム採掘では 1 トンのリチウムを生産するのに 50 万ガロンの水を使用します。これにより、地元農民の命と生計が破壊されました。チベットなどの場所では、有毒化学物質が蒸発プール（金属を抽出するために乾燥させておいたリチウム豊富な塩のプール）から水道に漏洩しています。これは間接的にこの地域の魚、牛、ヤクの死につながった[10]。

さらに、電気自動車のバッテリー市場を支配している中国の送電網は電力を石炭に依存しているため、バッテリーの製造時に排出量がさらに多くなります。正味の効果は依然として EV の寿命における排出量の削減につながりますが、改善の余地があります。

化石燃料は、リチウム、コバルト、ニッケルなどの金属の採掘のほかに、金属を高温に加熱して電池を製造するためにも利用されます。その結果、テスラモデル 3 電気自動車に搭載されている 80kWh のリチウムイオンバッテリーを製造すると、2.5 ～ 16 トンの CO2 が発生します。この集中的なバッテリー製造は、1 台の EV の製造で同等の従来の自動車よりも最大 80% 多くの排出量が発生する可能性があることを意味します[11]。ケンブリッジ環境・エネルギー・天然資源ガバナンスセンターのフェローであるフロリアン・ノブロックなどの他の専門家は、生産における排出量は30%から40%多いと主張している[12] 。EVとガソリン車の比較。さらに、ベンチマークであるミネラル・インテリジェンスは、リチウム需要が2030年までに240万トン（MT）に達すると予測しており、これは2022年に生産されると予測される供給量60万トンをはるかに上回る値である [13 ]。したがって、EV用バッテリーを生産するには、よりエネルギー効率の高いシステムを考える必要があります。EVのさまざまな部品を組み立てるには、化石燃料から生成された電気で動く機械も必要です。

電気の源

EV の排出量のもう 1 つの主な要因は、車両の充電に使用される電力源です。排出量は車が駆動される地域によって異なりますが（動力源が異なる場合があるため）、発生源には主に化石燃料と火力発電所が含まれます。たとえば、インドの電力の 75% は石炭から来ており[14]、米国の電力の 60% は化石燃料から来ています[15]が、どちらもプラスではありません。

バッテリーの寿命

最後に、リチウムイオン電池の寿命は現在 15 ～ 20 年ですが、永遠に使えるわけではありません。それらが機能を停止すると、廃棄という別の問題が発生します。これらのバッテリーには有毒な金属や化学物質が含まれており、水域を汚染したり埋め立て地で火災を引き起こしたりする可能性があり、環境や生態系に悪影響を及ぼす可能性があります。したがって、バッテリーはリサイクルする必要があります。しかし、リサイクルプロセスの複雑さのため、世界中のリチウムイオン電池のうちリサイクルされるのはわずか 5% だけです[16] (これらにはデバイスや機械内のリチウムイオン電池も含まれます)。

解決策

ただし、EVの排出ガスにとっては悪いニュースばかりではありません。テスラは2020年に食塩を使って粘土鉱物からリチウムを抽出する特許を申請したが、イーロン・マスク氏はこの方法により電池の生産がより環境に優しく、（最大30％）安くなると主張している [17 ]。さらに、気候変動と持続可能性が地球規模で重要性を増すにつれ、各国はバッテリー用の金属の採掘、自動車の製造、その後の充電に使用される機械に電力を供給するための電力として、再生可能エネルギー源への依存を高めています。これに対する最良のシナリオは、ヨーロッパ最大のEV市場であり、主なエネルギー源が水力であるノルウェーです。これにより、各国の EV の二酸化炭素排出量は他国の EV と比べて大幅に小さくなります。

リチウムイオン電池の寿命に関しては、日産やフォルクスワーゲンなどの自動車メーカーは、これらの電池を二次用途に再利用しています。さらに、マサチューセッツ工科大学の 2020 年の研究[18]では、EV バッテリーがグリッド規模の太陽光発電設備のバックアップストレージとして利用できる可能性があることが示されています。多くの自動車メーカーはまた、韓国や日本など、燃料混合がよりクリーンな国と提携しようとしており、環境への悪影響が少ないEVを生産する機会を北米や欧州で模索している [19 ]。

結論

全体として、この記事は電気自動車がより良い代替手段であるという従来の自動車の問題を検討しました。EV はライフサイクルにおいて環境に優しい、つまり正味排出量が従来の自動車よりも少ないにもかかわらず、その製造と運用に関する明らかな問題が依然として存在します。また、より良い明日を確保するために、これらの問題を軽減し、より持続可能なEVを開発するために講じられた措置も見てきました。

[1] https://www.businessinsider.com/rolls-royce-spectre-electric-car-price-release-date-range-2022-10

[2] https://auto.hindustantimes.com/auto/cars/tata-motors-posts-18-growth-in-passenger-vehicle-segment-ev-sales-grow-by-39-41675242640649.html#:~:text=Tata%20Nexon%20EV%20continuted%20significantly,passenger%20vehicles%2C%20including%20electric%20cars。

[3] http://lucidmotors.com/

[4] https://ourworldindata.org/co2-emissions-from-transport#:~:text=Since%20the%20entire%20transport%20sector,of%20total%20CO2%20emissions。

[5] https://www.epa.gov/transportation-air-pollution-and-climate-change/carbon-pollution-transportation#:~:text=Transportation%20and%20Climate%20Change,-Burning%20fossil%20fuels&text=%E2%80%8BGreenhouse%20gas%20(GHG)%20emissions,contributor%20of%20U.S.%20GHG%20emissions。