Электромобиль в 4 эпитетах: коррупционный, опасный, тяжелый, экологически-грязный
Теоретически, электромобиль может быть самым экономичным, самым безопасным, самым легким, и самым экологически-безвредным видом транспорта.
Но это при нескольких условиях, ни одно из которых сейчас не выполняется, а именно:
1. Первичный источник электроэнергии. Это должно быть нечто иное, чем сжигание минерального топлива (иначе смысл полностью теряется). Но сегодня* 65.3% электроэнергии производится сжиганием минерального топлива. Причем рост энергопотребления в мире растет именно за счет этого источника. Альтернативы:
- Гидроэнергетика: 16.3%, причем там рост ограничен числом рек, пригодных для ГЭС.
- "Зеленая" энергетика (биотопливо плюс популяризованные ветровых и солнечные фермы): 8%, причем рост производства биотоплива связан с ложными экологическими ограничениями (на ГМО-культуры), а расширение ветровых и солнечных ферм - с реальными экологическими ограничениями и крайней неэффективностью именно в тех регионах, где они строятся.
- Ядерная энергетика: 10.4%, причем ее рост искусственно заторможен "зеленой" пропагандой.
2. Батарея электромобиля. Это должно быть нечто иное, чем литиевые батареи, которые сейчас ставятся практически на все массовые модели электромобилей и гибридов. Это крайне неудачный вид батарей. Их энергоемкость заведомо ниже 1 МДж/кг (по сравнению с энергоемкостью обычного жидкого топлива 40 МДж/кг). Даже с учетом высокого к.п.д. преобразования энергии, литий-ионные электромобили проигрывают автомобилям с ДВС в 20 раз по пробегу на килограмм энергоносителя. Кроме того, литий - крайне огнеопасен, и весьма токсичен (на всех стадиях, начиная с добычи), его месторождения - ограничены**, а цена высока (около 15000 USD/тонну). Чтобы обеспечить хоть какой-то приемлемый пробег, производители ставят на электромобили очень тяжелые батареи, что утяжеляет электромобиль примерно на четверть*** по сравнению с автомобилем на ДВС.
3. Независимость электромобильного рынка от административного ресурса государств. Тогда конкуренция с ДВС-автомобилями расставила бы точки над "i", заставив производителей электромобилей искать дешевые и качественные решения. Но государства финансируют этих неэффективных производителей на всех стадиях (от производства - до сбыта) - за счет налогоплательщика. В результате эта отрасль - коррупционная в своей основе.
Теперь нечто об экологии (цитирую статью от 21 июня 2016. "Внезапно. Электромобили оказались опаснее для здоровья, чем обычные авто. Исследователи выяснили, что в регионах, где больше электромобилей, хуже общая экологическая обстановка" ***).
Шотландские исследователи Виктор Тиммерс и А. Дж. Ахтен выяснили, что электромобили производят даже больше выбросов твердых частиц, чем традиционные авто.
Мельчайшие твердые частицы выбрасываются при разгоне и торможении машины. Источниками выброса являются тормозная система, покрышки (которые понемногу стираются при движении), а также покрытие дорожного полотна, на которое действует масса автомобиля.
В 2013 году британский исследователь из университета Хертфордшира Ранжит Сохи провел интересный эксперимент. Он установил детекторы твердых частиц в автомобильном тоннеле, через который за сутки проезжает в среднем около 50 тыс. машин.
Датчики показали, что один проезжавший через тоннель автомобиль производил примерно 30-50 микрограмм твердых частиц. И лишь около трети от этого объема было произведено двигателями.
...
Большую часть вредных веществ, попадавших в воздух, составляли частички битума дорожного покрытия, резины колесных шин и пыли от тормозной системы.
Подводя итог своего исследования, Сохи подчеркивал, что выхлопные газы - отнюдь не самая большая опасность, которую автомобили несут для окружающей среды.
“Твердые частицы представляют собой намного более вредный вид выбросов, - отмечает Ахтен. - Они самые токсичные и способны приводить к росту количества сердечных приступов, развитию астмы и многим других заболеваниям”.
Важно также и то, что выхлопные газы становятся по-настоящему вредными лишь в относительно долгосрочной перспективе - по мере накопления в атмосфере и роста общего загрязнения. А выбросы твердых частиц могут иметь буквально моментальное негативное воздействие на здоровье.
...
Количество выбросов твердых частиц напрямую зависит от массы авто. Чем тяжелее машина, тем больше энергии требуется на то, чтобы ее разогнать и тем большее усилие требуется, чтобы ее остановить.
А электромобили ощутимо тяжелее традиционных авто. В среднем, на 24%, отмечают эксперты.
К примеру, культовая Tesla Model S имеет снаряженную массу 2100 кг, а сопоставимая с ней BMW 7-Series - 1700 кг. Другой популярный электрокар Nissan Leaf весит 1500 кг, в то время как примерно соответствующий ему по габаритами Volkswagen Golf с бензиновым двигателем 1,2 л- 1200 кг.
...
Тут самое время вспомнить о почти анекдотических жалобах владельцев электрокаров на то, что им приходится менять резину чаще, чем на традиционных авто.
Все дело в весе аккумуляторов, которыми производители стремятся буквально напичкать электромобили, чтобы повысить дальность поездки на одной зарядке.
Аккумуляторы весят очень много, поэтому даже самые компактные из современных электрокаров представляют собой довольно тяжелые агрегаты.
Ахтен и Тиммерс установили, что у электрокаров в среднем на 1,5% выше выброс твердых частиц от износа шин, на 2% - от износа тормозной системы, и на 10% - от контактов с дорожным покрытием.
Такие показатели выбросов твердых частиц “перекрывают” эффект экологичности от отсутствия выхлопных газов, констатируют исследователи.
...
==Борьба за экологию==
И все эти подсчеты не учитывают такой фактор, как вредные выбросы, которые осуществляются в результате производства электричества.
А здесь тоже кроется подвох.
Согласно результатам исследования американских ученых из университета Северной Каролины, в штатах, где выше доля используемого электрического транспорта, выше общий уровень вредных выбросов.
Парадокс? Ведь электрокары не дают вредных выбросов, а следовательно, экологическая ситуация должна быть лучше.
Однако, на практике повышение потребление электричества (для зарядки электрокаров) ведет к повышению уровня его выработки. А это чаще всего ведет к большей загрузке теплоэлектростанций и других предприятий, которые вырабатывают электричество.
...
== Исследование шотландцев - далеко не первое в этой области ==
В 2013 году в США был опубликован бестселлер Оззи Зенера Зеленые иллюзии. Автор утверждал, что в большинстве случаев “зеленый” цвет технологиям придает маркетинг. Нет никакого энергетического кризиса, подчеркивал Зенер, есть только потребительский кризис, для борьбы с которым маркетологи и выдумывают мифы о безвредных для окружающей среды технологиях.
(конец цитаты).
Отдельная история - производство лития, влияние которого на экологию обрисовано там****. Кроме текста - там имеется ссылка на документальный триллер о воздействии литиевой добычи на природу, и на жизнь людей.
В общем: нынешние электромобили - тупиковая ветвь технологии вообще, и электромобильной технологии в частности.
Несколько возражений, которые предвидятся со стороны сторонников современных электромобилей.
а) Ветровые и солнечные источники генерации электроэнергии будут расширяться.
Ответ: может и будут. Но в регионах, где в основном устанавливают ветровые и солнечные генерирующие фермы, они дают крайне нестабильный выход электроэнергии в сеть, что превращается в самостоятельную проблему. Итог - огромная убыточность этих технологий.
б) Ветровые и солнечные источники генерации электроэнергии экологически безопасны.
Ответ: нет, они опасны. Прежде всего это относится к ветрякам. Помимо того, что ветровые электро-генерирующие фермы занимают огромные площади, они кроме электричества, генерируют инфразвуковые колебания, крайне негативно влияющие на здоровье людей, и на состояние биосферы****. Солнечные панели менее опасны - но само их производство крайне вредное и энергоемкое. Производство 1 м2 солнечных панелей требует 600 КВт*ч (2200 МДж) энергозатрат*****. При этом генерация с 1 м2 такой панели в средней полосе планеты составляет в год около 200 КВт*ч (720 МДж), иначе говоря: 3 года (!) панель только возвращает энергию, затраченную на ее производство. Заметим: 3 года это 15-20% срока службы панели.
в) В любом случае (даже при угольной и нефтяной генерации электроэнергии) переход на электромобили позволяет очистить воздух в городах
Ответ: не позволяет - поскольку увеличение эффекта микрочастиц перекрывает уменьшение эффекта выхлопа. Более разумным было бы повышать эффективность и экологичность топливных двигателей - для этого есть несколько путей, причем научно обоснованных.
г) В любом случае, благодаря большему к.п.д. ТЭС по сравнению с автомобильными ДВС, переход на электромобили экономит энергию.
Ответ: нет. У хороших автомобильных ДВС сейчас к.п.д примерно 25%.
Теперь считаем вариант электромобиля, заряжающегося от сети.
К.п.д. хороших ТЭС примерно 40%
К.п.д. передачи электроэнергии по проводам 93% (потери 5 - 10%).
Реальный (суммарный) к.п.д. электромобиля примерно 63% (60 - 65%).
Итого: 0.4*0.93*0.63 = 23.4% Увы: электромобиль оказался менее экономичен, чаем автомобиль с ДВС.
Такие дела.
------------------------
Источники:
*) Мировая генерация электроэнергии.
https://en.wikipedia.org/wiki/Electricity_generation
**) Проблемы лития.
https://www.forbes.ru/finansy-i-inve...iciyah-v-litiy
***)21 июня 2016. Внезапно. Электромобили оказались опаснее для здоровья, чем обычные авто.
https://techno.nv.ua/auto/elektromob...ja-153450.html
****) Июль 07, 2019. Тупиковая ветвь развития? В Германии критикуют электромобили
https://www.idelreal.org/a/30039498.html
*****) Вред ветряков.
https://eenergy.media/2017/03/08/mas...-vred-planete/
https://nature-time.ru/2014/10/vozde...trogeneratora/
******) Вред солнечных панелей.
https://tcip.ru/blog/solar-panels/vr...e-batarei.html
https://alex-rozoff.livejournal.com/176061.html