รถยนต์ไฟฟ้าและผลกระทบ

Mar 11 2023

ตั้งแต่ Rolls-Royce เปิดตัวรถซีดานหรูอิเล็กทรอนิกส์ Spectre[1] มูลค่า 400,000 ดอลลาร์ ไปจนถึง Tata Nexon ที่ขายได้เกือบ 50,000 คันในเดือนมกราคม 2566 ในอินเดีย[2] มีหลักฐานที่หักล้างไม่ได้ว่ารุ่นอิเล็กทรอนิกส์ได้ครอบครองตลาดรถยนต์ในปัจจุบันได้ดีกว่า กว่าที่เคย ไม่ว่าจะเป็นบริษัทสตาร์ทอัพอย่าง Lucid Motors (แคลิฟอร์เนีย)[3] หรือเจ้าพ่อแห่งตลาด EV อย่าง Tesla บริษัทผลิตยานยนต์ทุกแห่งในยุคปัจจุบันดูเหมือนจะเข้าสู่ตลาดที่กำลังพัฒนานี้

ตั้งแต่ Rolls-Royce เปิดตัวรถเก๋งอิเล็กทรอนิกส์สุดหรูมูลค่า 400,000 ดอลลาร์ Spectre [1]ไปจนถึง Tata Nexon ที่ขายได้เกือบ 50,000 คันในเดือนมกราคม 2566 ในอินเดีย[2]มีหลักฐานที่หักล้างไม่ได้ว่ารุ่นอิเล็กทรอนิกส์ได้ครอบครองตลาดรถยนต์ในปัจจุบันได้ดีกว่า กว่าที่เคย ไม่ว่าจะเป็นบริษัทสตาร์ทอัพอย่าง Lucid Motors (แคลิฟอร์เนีย) [3]หรือเจ้าพ่อแห่งตลาด EV อย่าง Tesla บริษัทผลิตรถยนต์ทุกแห่งในยุคปัจจุบันดูเหมือนจะเข้าสู่ตลาดที่กำลังพัฒนานี้

ปัญหาเกี่ยวกับยานพาหนะแบบดั้งเดิม

รถยนต์อิเล็กทรอนิกส์ถูกขายให้กับผู้บริโภคในรูปแบบโซลูชั่นที่สะอาดและทันสมัย เพื่อลดผลกระทบด้านลบของมลพิษที่ปล่อยออกมาจากรถยนต์เบนซิน/ดีเซล เราทราบดีว่าการปล่อยก๊าซบางชนิด (คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ไนโตรเจนไดออกไซด์ ฯลฯ) ซึ่งเรียกว่าก๊าซเรือนกระจก (GHGs) ทำปฏิกิริยากับชั้นโอโซนเพื่อทำลายธาตุเหล่านี้อย่างไร ส่งผลให้ชั้นโอโซนลดลงและรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก นอกจากนี้ก๊าซยังดักจับและสะท้อนรังสีจากพื้นดินซึ่งนำไปสู่ภาวะโลกร้อน ยานพาหนะแบบดั้งเดิมมีส่วนสำคัญในการปล่อยก๊าซเรือนกระจก: ภาคการขนส่งคิดเป็น 21% ของการปล่อยทั้งหมด [4]ในสหรัฐอเมริกาเช่นกัน การขนส่งคิดเป็น 27% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ทำให้เป็นผู้สนับสนุนที่สำคัญที่สุดในประเด็นนี้[5 ]

ปัญหาเกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้า

แน่นอนว่าการแทนที่ยานพาหนะที่ชั่วร้ายเหล่านี้ด้วย EV จะเหมาะสมที่สุดใช่ไหม

โดยทั่วไปแล้ว ผู้เชี่ยวชาญเช่น Sergey Paltsev (รองผู้อำนวยการโครงการร่วมด้านวิทยาศาสตร์และนโยบายการเปลี่ยนแปลงของโลกของ MIT) [6]เห็นพ้องต้องกันว่ารถยนต์ไฟฟ้าสร้างรอยเท้าคาร์บอนต่ำกว่ารถยนต์แบบเดิมตลอดอายุการใช้งาน ยิ่งไปกว่านั้น นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ เอ็กซิเตอร์ และไนเมเกน[7]พบในปี 2020 ว่าใน 95% ของโลก การขับรถยนต์ไฟฟ้านั้นดีต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าการขับรถยนต์ที่ใช้น้ำมัน แม้ว่าผลกระทบสุทธิของ EV ต่อสิ่งแวดล้อม ตั้งแต่การผลิตจนถึงการขับขี่ จะน้อยกว่ารถยนต์แบบดั้งเดิม แต่ก็ไม่ได้ลดทอนความจริงที่ว่าอายุการใช้งานของรถยนต์ไฟฟ้ายังห่างไกลจากความยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยสิ้นเชิงในปัจจุบัน

ดังนั้น บทความนี้จึงสำรวจจุดเชื่อมโยงที่อ่อนแอในการผลิตและการใช้งานยานพาหนะเหล่านี้ เพื่อให้เข้าใจแบบองค์รวมและเป็นข้อเท็จจริงมากขึ้นเกี่ยวกับวิธีแก้ปัญหาวิกฤตสภาพอากาศ

แบตเตอรี่ — การขุดและการผลิต

รถยนต์ไฟฟ้าเกือบทุกชนิดที่ผลิตในปัจจุบันใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ให้พลังงานแก่รถยนต์ผ่านการอิเล็กโทรลิซิส เอาต์พุตของแบตเตอรี่เหล่านี้เป็นตัวสร้างการปล่อยมลพิษที่ใหญ่ที่สุดในช่วงอายุของ EV แบตเตอรี่ดังกล่าวแต่ละก้อนใช้ลิเธียมประมาณ 8 ถึง 10 กิโลกรัม[8] [9 ]

อย่างไรก็ตาม กระบวนการทำเหมืองลิเธียมนั้นไม่เหมือนกับอุตสาหกรรมการทำเหมืองโดยรวมที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม กระบวนการทำเหมืองนี้เพียงอย่างเดียวใช้ลิฟต์, สายพานลำเลียง, เครื่องเจาะหิน, รถบรรทุกสำหรับขุดขนาดใหญ่, รถดันดิน, รถตัก ฯลฯ ซึ่ง 10 คันขับเคลื่อนด้วยการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิล แม้แต่อุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้าก็มักจะได้รับพลังงานนั้นจากโรงงานโดยใช้พลังงานที่ไม่หมุนเวียนในการผลิตไฟฟ้า

กระบวนการทำเหมืองยังส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ระบบนิเวศในท้องถิ่น และความหลากหลายทางชีวภาพอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในสามเหลี่ยมลิเธียมของอเมริกาใต้ หนึ่งในสถานที่ที่แห้งแล้งที่สุดในโลก ตัวอย่างเช่น การทำเหมืองลิเธียมใช้น้ำ 500,000 แกลลอนเพื่อผลิตลิเธียมหนึ่งตัน สิ่งนี้ได้ทำลายชีวิตและความเป็นอยู่ของเกษตรกรในท้องถิ่น ในสถานที่ต่างๆ เช่น ทิเบต สารเคมีที่เป็นพิษจะรั่วไหลลงสู่แหล่งจ่ายน้ำจากสระระเหย สิ่งนี้นำไปสู่การตายทางอ้อมของปลา วัว และจามรีในภูมิภาคนี้[ 10]

นอกจากนี้ ประเทศที่ครองตลาดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าอย่างจีน มีโครงข่ายไฟฟ้าที่พึ่งพาถ่านหินเป็นพลังงาน ซึ่งนำไปสู่การปล่อยมลพิษอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้นในการผลิตแบตเตอรี่ แม้ว่าผลกระทบสุทธิจะยังทำให้รถยนต์ไฟฟ้าปล่อยมลพิษน้อยลงตลอดอายุการใช้งาน แต่ก็ยังมีช่องว่างสำหรับการปรับปรุง

นอกเหนือจากการทำเหมืองโลหะ เช่น ลิเธียม โคบอลต์ และนิเกิลแล้ว เชื้อเพลิงฟอสซิลยังใช้เพื่อให้ความร้อนแก่โลหะจนถึงอุณหภูมิสูงเพื่อผลิตแบตเตอรี่ ด้วยเหตุนี้ การสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาด 80kWh ที่พบในรถยนต์ไฟฟ้า Tesla Model 3 จึงสร้าง CO2 ได้ระหว่าง 2.5 ถึง 16 เมตริกตัน การผลิตแบตเตอรี่อย่างเข้มข้นนี้หมายความว่าการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า 1 คันจะปล่อยมลพิษ ได้มากกว่ารถยนต์ทั่วไปประมาณ 80% [11] ผู้เชี่ยวชาญคนอื่น ๆ เช่น Florian Knobloch เพื่อนที่ Cambridge Centre for Environment, Energy and Natural Resource Governance อ้างว่ามีปริมาณการปล่อยก๊าซมากกว่า 30% ถึง 40% ในการผลิต [12 ]ของรถ EV เมื่อเทียบกับรถที่ใช้แก๊ส นอกจากนี้ เกณฑ์มาตรฐาน Mineral Intelligence คาดการณ์ว่าความต้องการลิเธียมจะสูงถึง 2.4 ล้านเมตริกตัน (MT) ภายในปี 2573 ซึ่งเป็นมูลค่าที่มากกว่าที่คาดการณ์ไว้ 600,000 ตันของอุปทานที่คาดว่าจะผลิตในปี 2565 [ 13 ] ดังนั้นจึงจำเป็นต้องคิดถึงระบบที่ประหยัดพลังงานมากขึ้นสำหรับการผลิตแบตเตอรี่ EV การประกอบชิ้นส่วนต่างๆ ของ EV ยังต้องใช้เครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าที่ผลิตจากเชื้อเพลิงฟอสซิล

แหล่งที่มาของไฟฟ้า

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งในการปลดปล่อย EV คือแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ชาร์จรถยนต์ แม้ว่าการปล่อยมลพิษจะแตกต่างกันไปตามภูมิภาคที่รถขับเคลื่อนอยู่ (เนื่องจากแหล่งพลังงานอาจแตกต่างกัน) แหล่งที่มาหลัก ได้แก่ เชื้อเพลิงฟอสซิลและโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ตัวอย่างเช่น ไฟฟ้า 75% ในอินเดียมาจากถ่านหิน[14]และ 60% ของไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกามาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล[15]ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ไม่เป็นบวก

อายุการใช้งานของแบตเตอรี่

ประการสุดท้าย แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะมีอายุการใช้งาน 15-20 ปีในปัจจุบัน แต่ก็ไม่สามารถคงอยู่ตลอดไปได้ หลังจากที่พวกเขาหยุดทำงาน ปัญหาอื่นเกิดขึ้น: การกำจัดของพวกเขา แบตเตอรี่เหล่านี้มีโลหะและสารเคมีที่เป็นพิษซึ่งอาจทำให้แหล่งน้ำเป็นพิษหรือทำให้เกิดไฟไหม้ที่หลุมฝังกลบ ซึ่งส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศ ดังนั้นแบตเตอรี่จึงต้องถูกรีไซเคิล อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความซับซ้อนของกระบวนการรีไซเคิล แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพียง 5% ทั่วโลกถูกรีไซเคิล[16] (รวมถึงแบตเตอรี่ในอุปกรณ์และเครื่องจักร)

โซลูชั่น

ไม่ใช่ข่าวร้ายทั้งหมดสำหรับการปล่อย EV Tesla ยื่นจดสิทธิบัตรในปี 2020 เพื่อสกัดลิเธียมจากแร่ธาตุดินเหนียวโดยใช้เกลือแกง ซึ่งเป็นวิธีการที่ Elon Musk อ้างว่าทำให้การผลิตแบตเตอรี่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นและมีราคาถูกลง (ประมาณ 30%) [ 17 ] นอกจากนี้ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความยั่งยืนมีความสำคัญมากขึ้นในระดับโลก ประเทศต่างๆ จึงเพิ่มการพึ่งพาแหล่งพลังงานหมุนเวียนเพื่อใช้เป็นพลังงานให้กับเครื่องจักรที่ใช้ในการขุดโลหะสำหรับแบตเตอรี่ สร้างรถยนต์และชาร์จในภายหลัง กรณีที่ดีที่สุดสำหรับเรื่องนี้คือนอร์เวย์ ตลาดรถยนต์ไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในยุโรป และประเทศที่มีแหล่งพลังงานหลักคือไฟฟ้าพลังน้ำ สิ่งนี้ทำให้ EVs ของพวกเขาปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยลงอย่างมากเมื่อเทียบกับรถในประเทศอื่นๆ

เกี่ยวกับอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ผู้ผลิตรถยนต์ เช่น Nissan และ Volkswagen จึงเปลี่ยนวัตถุประสงค์ของแบตเตอรี่เหล่านี้สำหรับการใช้งานรอง นอกจากนี้ การศึกษาในปี 2020 จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์[18]แสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่ EV สามารถใช้เป็นที่เก็บข้อมูลสำรองสำหรับการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดกริด ผู้ผลิตรถยนต์หลายรายยังพยายามเป็นพันธมิตรกับประเทศที่มีส่วนผสมของเชื้อเพลิงที่สะอาดกว่า เช่น เกาหลีใต้และญี่ปุ่น และกำลังมองหาโอกาสในอเมริกาเหนือและยุโรปเพื่อผลิตรถยนต์ไฟฟ้าที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง [ 19 ]

บทสรุป

โดยรวมแล้ว บทความนี้ได้สำรวจปัญหาของรถยนต์แบบดั้งเดิม เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้าเป็นทางเลือกที่ดีกว่า แม้ว่ารถยนต์ไฟฟ้าจะดีต่อสิ่งแวดล้อมในวงจรชีวิตของมัน กล่าวคือ การปล่อยก๊าซสุทธิน้อยกว่ารถยนต์ทั่วไป แต่ปัญหาที่เห็นได้ชัดเกี่ยวกับการผลิตและการดำเนินงานยังคงมีอยู่ เรายังได้เห็นขั้นตอนต่างๆ เพื่อลดปัญหาเหล่านั้นและสร้าง EV ที่ยั่งยืนมากขึ้นโดยหวังว่าจะได้รับอนาคตที่ดีกว่า

[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.