ظهرت المركبات الكهربائية (EVs) على مدار العقد الماضي كأداة رئيسية في مكافحة الانبعاثات المرتبطة بالنقل - وتغير المناخ. ونتيجة لذلك ، من المتوقع أن يرتفع مخزون السيارات الكهربائية العالمية من 11 مليونًا في عام 2020 إلى أكثر من 145 مليونًا بحلول عام 2030. كما تعهد العديد من مصنعي السيارات بالانتقال بالكامل إلى المركبات الكهربائية في غضون خمس إلى عشر سنوات قادمة ؛ بما في ذلك بيجو، ستروين و دي اس . في الوقت نفسه ، تحفز الحكومات في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك السلطة الفلسطينية ، على شراء السيارات الكهربائية .
مع ظهور المركبات الكهربائية كبديل لمركبات محرك الاحتراق الداخلي ، يبرز سؤال مهم واحد: ما مدى استدامة المركبات الكهربائية في الواقع؟ الجواب ، كما هو الحال مع أي شيء يتعلق بالاستدامة ، أكثر تعقيدًا من النظرة الأولى.
على مدار عمرها ، يكون التأثير البيئي للسيارة الكهربائية أقل بكثير مقارنةً للسيارات التي تعمل بالغاز. لكن هذا لا يعني أنه لا يوجد تأثير على الإطلاق. لذلك دعونا نقسمها.
بطبيعتها ، لا تنتج المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات أي انبعاثات مباشرة من احتراق الوقود ، ولكنها قد تستمر في انبعاث بعض ثاني أكسيد الكربون اعتمادًا على كيفية توليد الكهرباء لتشغيلها. ومع ذلك ، فإن انبعاثات الكربون الناتجة عن تشغيل تركيبة المركبات الكهربائية تشكل جزءًا بسيطًا من إجمالي تأثيرها البيئي. من استخراج المواد الخام إلى إنتاج البطاريات وإعادة تدويرها في نهاية عمر السيارة ، تعكس هذه المقالة تأثير كل خطوة على كوكبنا.
هنا في PalEV ، نعتقد أن مستقبل عالم النقل كهربائي. بالنسبة لهذه المقالة ، اعتمدنا بحثنا على بيانات موثوقة ومصادر عالمية لتوضيح الصورة بقدر الإمكان.
في حين أن التأثير البيئي للمركبات التي تعمل بالغاز ينبع بشكل أساسي من استخدامها ، فإن المركبات الكهربائية تلوث أكثر من غيرها أثناء التصنيع ونهاية عمرها الافتراضي. على وجه الخصوص ، تعد بطارياتهم نقطة تركيز رئيسية بسبب المواد التي تحتوي عليها والآثار البيئية والاجتماعية للتعامل معها.
تعمل معظم السيارات الكهربائية الحديثة ببطاريات ليثيوم أيون. بصرف النظر عن الليثيوم ، فإنهم يعتمدون على عدد من العناصر مثل الكوبالت والمنغنيز والنيكل والجرافيت ، وبعضها يستهلك الكثير من الطاقة للتعدين ويتركز في المناطق ذات السجلات البيئية وحقوق الإنسان السيئة.
توجد مخاوف بشأن ممارسات العمل في عدة مراحل في سلسلة التوريد للمواد الخام المطلوبة لإنتاج بطاريات السيارات الكهربائية. على سبيل المثال ، يأتي حوالي من الكوبالت في العالم من جمهورية الكونغو الديمقراطية (DRC) ، وهي واحدة من أفقر البلدان على وجه الأرض . مع وجود القليل من التنظيم الرسمي ، غالبًا ما يتم التعدين على نطاق صغير من قبل الأفراد الذين يفتقرون إلى المعدات الوقائية المناسبة والتدريب والأدوات. غالبًا ما يعرض عمال المناجم أنفسهم لمواد كيميائية خطرة ويعملون في ظروف محفوفة بالمخاطر. مع وجود رقابة حكومية قليلة أو معدومة ، هناك أيضًا خطر عمل الأطفال والعمل القسري .
في محاولة لمكافحة هذه الظروف السيئة ، تعهد معظم مصنعي السيارات الرئيسيين بتزويد الكوبالت والجرافيت والليثيوم من مصادر مسؤولة ويمكن تتبعها . في الوقت نفسه ، يتحول مصنعو البطاريات بشكل متزايد بعيدًا عن الكوبالت ، ويركزون بدلاً من ذلك على المواد المتاحة بسهولة أكبر والأقل إشكالية مثل النيكل أو الحديد. يعد البحث الجديد حول بطاريات الحالة الصلبة بالتخلص تمامًا من الكوبالت وتحسين أداء وقدرة البطاريات الجديدة بشكل كبير.
على الرغم من انتشار تقنية البطاريات ، إلا أن استخدامها لتشغيل المركبات الكهربائية لا يزال في مهده. مع استمرار انخفاض الأسعار واستمرار الابتكار ، يتحمل صانعو السياسات وقادة الصناعة مسؤولية تحسين ممارسات العمل المرتبطة بالتعدين وتطوير البطاريات.
بعيدًا عن الآثار الاجتماعية ، يمكن أن يؤثر تعدين مواد مثل الليثيوم أيضًا سلبًا على البيئة. على سبيل المثال ، يتم إنتاج الليثيوم بشكل أكثر شيوعًا عن طريق استخراجه من المسطحات الملحية ، تاركًا وراءه المادة المرتشحة السامة التي تحتاج إلى تخزينها وتنظيفها . بسبب كثافة المياه ، يمكن أن يؤدي استخراج الليثيوم أيضًا إلى تفاقم الجفاف وحرمان المجتمعات المحلية من المياه الكافية للشرب والري.
أدى الارتفاع الهائل في السيارات الكهربائية في السنوات الأخيرة ، إلى جانب الزيادة العامة في استخدام الإلكترونيات الاستهلاكية ، إلى نمو غير مسبوق في الطلب على البطاريات. حاليًا ، تنتج أستراليا والصين وكندا والبرازيل غالبية الليثيوم والجرافيت والنيكل اللازم لإنتاج البطاريات في العالم. لتلبية هذا الطلب المتزايد ، وتجنب النقص في الإنتاج ، ودعم سلاسل التوريد ، تظهر تقنيات جديدة لإنتاج الليثيوم .
في حين أن سلاسل التوريد للمركبات الكهربائية اليوم قد لا تعتبر أخلاقية تمامًا أو خالية من النفايات ، فإن إنتاج البطاريات المستخدمة في المركبات الكهربائية أصبح أكثر استدامة مع تسارع الابتكار وتبديل الشركات المصنعة بعيدًا عن المعادن الملوثة .
إن إنتاج بطاريات الليثيوم أيون كثيفة الاستهلاك للطاقة: من التعدين إلى المعالجة والشحن والتصنيع ، فإن الرحلة من المواد الخام إلى المنتج النهائي طويلة وشاقة. ولهذا السبب ، تستخدم المركبات الكهربائية ضعف الطاقة وتنبعث منها كمية أكبر من ثاني أكسيد الكربون أثناء تصنيعها مقارنةً بسيارات التقليدية التي تعمل فقط بمحرك احتراق داخلي.
ومع ذلك ، تتغير الصورة بمجرد إلقاء نظرة على دورة الحياة الإجمالية. بمجرد تصنيع السيارة الكهربائية ، فإنها تنتج انبعاثات منخفضة جدًا ، ولا تتطلب ديزلًا أو بنزينًا لتشغيل محركها. وفقًا لتقديرات وول ستريت جورنال التي قارنت طراز Tesla 3 مع Toyota RAV4 ، أصبحت Tesla أكثر استدامة بعد حوالي 33000 كم وتنبعث منها ثاني أكسيد الكربون بنسبة 77 بالمائة بعد 160.000 كم.
تتمتع جميع البطاريات بعمر افتراضي محدود: تقدم كل دورة شحن وتفريغ تغييرات كيميائية صغيرة تتراكم بمرور الوقت لتقليل إجمالي الطاقة التي يمكن للبطارية الاحتفاظ بها. بطاريات المركبات الكهربائية ليست استثناءً وستتلف بعد عدد معين من الشحنات. وفقًا للتقديرات الحالية ، ستستمر معظم بطاريات المركبات الكهربائية في مكان ما بين 10 إلى 20 عامًا قبل أن تحتاج إلى استبدالها .
تم تصميم المركبات الكهربائية الحديثة ببطاريات يمكن إعادة شحنها آلاف المرات ، وتدوم لمئات الآلاف من الكيلومترات. تقدم معظم الشركات المصنعة ضمانات على حزم البطاريات لما لا يقل عن 100،000 كيلومتر وثماني سنوات ، والتي تغطي نسبة كبيرة من عمر السيارة. حتى بمجرد الخروج من الضمان ، تم الإبلاغ عن أن البطاريات تدوم لفترة أطول بكثير ، حيث تجاوزت العديد من سيارات Tesla مليون كيلومتر مع تدهور ضئيل للبطارية.
حتى مع زيادة العمر الافتراضي لبطاريات المركبات الكهربائية ، ستأتي نقطة لم تعد فيها مناسبة لتشغيل السيارة. لكن هذا لا يعني أن عليهم أن يذهبوا هباءً: فهناك احتمالات لا حصر لها لإعادة استخدام وإعادة تدوير بطارية EV مستعملة.
فقط لأن البطارية لم تعد قادرة على تشغيل السيارة ، فهذا لا يعني أنه لا يمكن استخدامها لتخزين الطاقة لأغراض أخرى. أحد التحديات الرئيسية للطاقات المتجددة هو التخزين: فالرياح لا تهب دائمًا ، والشمس لا تشرق دائمًا عندما نحتاج إليها. يمكن أن تتمتع بطاريات المركبات الكهربائية بعمر ثانٍ حيث تلتقط الطاقة الزائدة من المصادر المتجددة وتغذيها مرة أخرى إلى الشبكة عند الحاجة.
على سبيل المثال ، تستخدم ساحة يوهان كرويف في أمستردام حل تخزين 3 ميغاواط مصنوع من بطاريات نيسان ليف القديمة لتوفير طاقة احتياطية وتنعيم القمم التي تحدث أثناء الأحداث.
بالنسبة للبطاريات التي لا يمكن إعادة استخدامها ، تسمح إعادة التدوير باستعادة موادها وإعادة استخدامها. حاليًا ، لا تزال تقنية إعادة تدوير البطاريات في مراحلها الأولى ، لكن العمليات الجديدة تسمح باسترداد ما يصل إلى 90 بالمائة من الليثيوم والكوبالت . مع تزايد الطلب على هذه المواد ، تعد بطاريات السيارات الكهربائية القديمة بمثابة مجموعة مستدامة من الموارد لدعم الانتقال إلى التنقل الكهربائي.
في حين أن المركبات الكهربائية قد لا تكون الحل الوحيد للتغلب على تغير المناخ ، إلا أنها تلعب دورًا أساسيًا في تحفيز تطوير التقنيات المستدامة الأخرى. على سبيل المثال ، أدى التطور السريع لتكنولوجيا البطاريات الخاصة بالمركبات الكهربائية إلى جعل تخزين الطاقة المتجددة أكثر كفاءة - وهو جانب رئيسي في تحول الطاقة. وبالمثل ، فإن تقنيات المباني الذكية لموازنة الطلب على الكهرباء ، مثل الحلاقة القصوى وموازنة الحمل الديناميكي ، يغذيها الاعتماد المتزايد للمركبات الكهربائية والحاجة إلى تعظيم استخدام الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، وبعيدًا عن التأثيرات التحفيزية المباشرة ، فتحت الجدوى التجارية للبدائل المستدامة مثل المركبات الكهربائية الباب أمام الاستثمار في تقنيات المناخ عبر صناعة التنقل.
المركبات الكهربائية في حد ذاتها ليست حلاً سحريًا لمعالجة تغير المناخ. ومع ذلك ، فهي أداة قيمة لتقليل الانبعاثات من النقل وبديل أكثر استدامة للسيارات التي تعمل بالوقود الأحفوري. في حين أن إنتاجها ونهاية عمرها لهما تأثير سلبي على البيئة ، فإن بصمتها الكربونية الإجمالية أقل بكثير من المركبات التي تعمل بالوقود عند مقارنتها على مدار دورة حياتها. ومع تقدم الابتكار في هذا القطاع قدمًا على قدم وساق ، من المرجح أن توسع المركبات الكهربائية في الغد فجوة الاستدامة مع المركبات التقليدية.