Jak bardzo „zielone” są elektryczne motocykle?

Nie sposób zignorować aktualnej retoryki, zgodnie z którą pojazdy elektryczne są transportem o zerowej emisji spalin i nadzieją na przyszłość. Jesteśmy zalewani ciągłym strumieniem informacji, wśród których przeważają dwa wątki. Pierwszy traktuje o tym, że silniki spalinowe są brudne i złe, natomiast drugi w zasadzie jest gloryfikacją napędów elektrycznych.

Istnieją już plany, aby do roku 2035, a najdalej 2040, wycofać ze sprzedaży nowe samochody z silnikami benzynowymi i wysokoprężnymi, i choć nie ma takiego terminu dla motocykli, to wiadomo, w którą stronę wieje wiatr. Ale czy kształtując się rzeczywistość, w której dominować będą pojazdy elektryczne, reklamowane jako ekologiczne i „zielone”, opiera się na słusznych przesłankach i dowodach?

Fot. BMW E-Power Roadster

Rzeczywiście motocykl elektryczny nie emituje niczego ze swojej nieistniejącej rury wydechowej, ale jest to tylko niewielka część cyklu emisji w całym okresie eksploatacji pojazdu. Jeśli przyjrzymy się bliżej sposobom wytwarzania energii elektrycznej, oraz temu, co jest emitowane podczas procesu produkcji, obraz staje się dużo bardziej mroczny.

Ukryta emisja

Chociaż dane dotyczące motocykli są trudne do uzyskania, istnieje sporo informacji na temat samochodów zasilanych z gniazdka, a to z kolei może nam zdradzić reguły obowiązujące jednoślady, na zasadzie analogii. W 2018 roku Europejska Agencja Środowiska opracowała raport pt. „Pojazdy elektryczne z perspektywy cyklu życia i gospodarki” – który daje wgląd w interesujące nas kwestie. Co najważniejsze, stwierdzono w nim, że BEV (Battery Electric Vehicles) winne są emisji od 1,3 do dwóch razy więcej gazów cieplarnianych (GHG) podczas procesu produkcji, niż przy wytwarzaniu pojazdów spalinowych.

Fot. Verge Motorcycles

W raporcie stwierdzono, że: „Emisja gazów cieplarnianych w fazie surowcowej i produkcyjnej LCA [ocena cyklu życia] jest zazwyczaj wyższa w przypadku BEV, niż jego odpowiednika ICEV. Jest to związane z zapotrzebowaniem na energię do wydobycia i przetwarzania surowców oraz produkcji akumulatorów”.

W przypadku pojazdów elektrycznych uwzględnionych w sprawozdaniu, same akumulatory odpowiadały za około 40 procent emisji gazów cieplarnianych na etapie produkcji. W przypadku motocykli odsetek ten będzie prawdopodobnie wyższy, ponieważ w motocyklu znajduje się po prostu mniej surowca, co sprawia, że akumulatory stanowią większą część całości.

Zgodnie z danymi zawartymi w sprawozdaniu Europejskiej Agencji Środowiska, akumulatory stanowiły od 16 procent do 26 procent całkowitej masy samochodów, podczas gdy w motocyklach elektrycznych akumulatory stanowią nawet dwa razy więcej masy. Na przykład Harley-Davidson LiveWire ma łączną wagę 249 kg, z czego akumulator waży aż 113 kg. Stanowi to 45 procent całego motocykla.

Prąd nie bierze się znikąd

Po zakończeniu produkcji pojazdy elektryczne nie emitują bezpośrednio gazów cieplarnianych, ale przecież nadal są one emitowane podczas produkcji energii elektrycznej, która niezbędna jest do zasilania pojazdów. Ile trafia do środowiska? Odpowiedź nie jest taka prosta, bo to zależy od miejsca produkcji energii, a raczej jej źródła. W Szwecji, gdzie energia elektryczna pochodzi z elektrowni jądrowych i wodnych, szacuje się, że energia elektryczna emituje równowartość 9g/km CO2, podczas gdy na Łotwie, gdzie energia elektryczna pochodzi głównie z węgla, wynosi 234g/km CO2.

Lacama. Foto: italianvolt.com

Badanie opublikowane w czasopiśmie Nature Sustainability wykazało, że nawet jeśli energia elektryczna pochodzi z „zielonych” źródeł, to zysk z tego tytułu pojawia się po stosunkowo długim czasie. Chodzi o to, że duże samochody elektryczne zazwyczaj zaczynają mniej obciążać środowisko (z uwzględnieniem ich produkcji) niż ich odpowiedniki spalinowe dopiero po około 44 tys. przejechanych kilometrów. Z kolei małe pojazdy potrzebują aż 70 tys. kilometrów, aby dotrzeć do tego punktu, ponieważ ich akumulatory odpowiadają za większą część emisji i produkcji niż odpowiedniki benzynowe.

Biorąc pod uwagę, że w przypadku motocykli elektrycznych akumulatory stanowią większą część masy surowców, potrzeba jeszcze więcej kilometrów, zanim ogólna emisja gazów cieplarnianych spadnie poniżej poziomu całego okresu eksploatacji motocykla benzynowego. I tu jest właśnie problem.

Chociaż istnieją dalsze, niekończące się argumenty za i przeciw przestawieniu się na pojazdy elektryczne, pozostaje jeszcze jedna ważna kwestia, a raczej pewna teoria naukowa, która ma już 196 lat.

Przyszłość dla „elektryków”?

Pomijając takie zmienne jak sposób wytwarzania energii elektrycznej, emisje związane z produkcją akumulatorów oraz straty podczas magazynowania, ładowania i utylizacji (akumulatory nie są przecież wieczne), silniki elektryczne mają taką przewagę, że nie są silnikami cieplnymi i jako takie nie podlegają regule Carnota.

Lacama. Foto: italianvolt.com

Zasada ta, ustanowiona przez francuskiego fizyka Sadi Carnota w 1824 roku, wskazuje, że silnik cieplny (wszystko, co przetwarza energię cieplną na energię mechaniczną) ma maksymalną wydajność, której nie można przekroczyć. W przypadku silników benzynowych reguła Carnota dowodzi, że maksymalna wydajność wynosi około 70 procent (hipotetyczna).

Nawet najbardziej zaawansowane silniki benzynowe osiągają sprawność około 50 procent, ale silniki elektryczne nie są ograniczone przez regułę Carnota. Oznacza to, że mogą pracować z wydajnością na poziomie 95 procent lub wyższą. Wraz z postępem w zakresie redukcji emisji zanieczyszczeń pochodzących z produkcji akumulatorów, wahadło nieuchronnie wychyla się na korzyść elektrycznych motocykli.

Czy to oznacza, że jesteśmy na nie skazani? Na widnokręgu widać już technologię wodorową. Być może silniki elektryczne są tylko przystankiem na drodze do uwolnienia środowiska spod naszego wpływu. I to wcale nie najważniejszym.

%d bloggers like this: