Plne elektrické vozidlá vyžadujú veľkú lítium-iónovú batériu na uchovávanie energie a napájanie motora, ktorý poháňa auto. Lítium-iónové batérie v elektrickom aute sú chemicky podobné tým, ktoré sa nachádzajú v mobilných telefónoch a notebookoch.
Pretože vyžadujú zmes kovov, ktoré je potrebné extrahovať a rafinovať, lítium-iónové batérie potrebujú na výrobu viac energie ako bežné olovené batérie používané v benzínových autách na pomoc pri štartovaní motora.
Koľko emisií vyprodukuje výroba batérie?
Koľko CO2 sa uvoľní pri výrobe, závisí od toho, kde sa vyrába lítium-iónová batéria – alebo konkrétne od toho, ako sa vyrába elektrina poháňajúca továreň – podľa Zeke Hausfathera, vedca v oblasti klímy a riaditeľa pre klímu a energetiku z Breakthrough Institute, think tanku pre environmentálny výskum.
Pokles spotreby uhlia a nárast čistej energie vo svete nastal kombináciou technológie a politiky. Obidve sú silne prepojené. Politika zohrala úlohu pri znižovaní nákladov na technológie, a to tak, že v počiatočnom štádiu výrazne investovala do výskumu, vývoja prostredníctvom daní a stimulov.
Solárna fotovoltika (FV), vietor a batérie sa dočkali najvýraznejších poklesov nákladov za posledné roky. V roku 2009 stála výroba solárnej energie približne 350 USD za megawatthodinu (MWh); dnes stojí 35 USD za MWh. Elektrina vyrobená veternými turbínami klesla z približne 140 USD za MWh na približne 40 USD za MWh
Zároveň náklady na batérie – ktoré sú dôležité pre variabilné využívanie obnoviteľnej energie a zefektívnenie elektrických vozidiel – klesli z 1200 USD za kilowatthodinu (kWh) na 137 USD, čo je takmer 10-násobný pokles.
Výroba 75 kilowatthodinovej batérie pre Teslu Model 3, vytvorí emisie na úrovni 4 500 kg CO2, ak by bola vyrobená v továrni na batérie Tesla v Nevade. To sú emisie ekvivalentné nájazdu 20 000 kilometrov s bežným benzínovým sedanom. Ak by bola batéria vyrobená v Ázii, jej výroba by vyprodukovala 7 500 kg CO2.
Väčšie množstvo emisií v Ázii možno pripísať jej „zmiešaniu elektriny s vyšším obsahom uhlíka“. Ázia sa dnes pri výrobe energie viac spolieha na uhlie, zatiaľ čo továreň Tesla v Nevade využíva časť solárnej energie.
Napríklad spoločnosť Greenlogy je dodávateľ výhradne čistej elektrickej energie pre slovenské firmy aj domácnosti. Vďaka nakupovaniu elektriny od Greenlogy výrazne znížite vašu uhlíkovú stopu.
Kedy nastane bod zvratu?
Analýza spoločnosti Volvo ukazuje, že výroba elektrického modelu XC40 spotrebuje približne o 70 % emisií skleníkových plynov viac v porovnaní s benzínovou verziou XC40. Elektromobil začína byť ekologickejší pri súčasnom energetickom mixe EÚ po prejazdení vzdialenosti 77 000 kilometrov.
Viac ako polovica emisií spojených s výrobou batérie súvisí so spotrebou elektriny. Takže s dekarbonizáciou elektrickej siete budú emisie spojené s výrobou batérií klesať. To isté neplatí pre emisie z výfuku sedanu, ktoré sú podstatne vyššie ako emisie vytvorené jazdou na elektromobile, ktorý môže byť aj na Slovensku poháňaný elektrinou z obnoviteľných zdrojov.
Druhý život batérie elektromobilu
Opätovné použitie je jedným zo základných kameňov cirkulárnej ekonomiky. Dnešné batérie v elektromobiloch vydržia od 1500 do 3000 nabíjacích cyklov, pričom priemerný elektromobil prejde na jeden nabíjací cyklus okolo 400 kilometrov. Dnešná batéria vydrží nájazd 600 tisíc až 1,2 milióna kilometrov, pričom priemerný ročný nájazd osobného automobile je dnes 15 000 kilometrov. Môžeme teda predpokladať, že niektoré dnešné elektromobily budú jazdiť na našich cestách veľmi dlho. Keď batéria elektromobilu dosiahne koniec „prvého života“, stále má kapacitu na úrovni 70 % pôvodnej kapacity.
Vývoj životaschopných možností druhého života batérií môže znížiť množstvo odpadu a tiež zabrániť ďalšiemu vyčerpávaniu minerálov zo Zeme. Repasovanie batérií elektromobilu je nákladovo efektívnejším riešením ako okamžitá recyklácia.
Opätovné použitie je vhodné v inovatívnych aplikáciách, ktoré vytvárajú významnú hodnotu a podporujú väčšiu integráciu obnoviteľnej energie do ekonomiky. Automobilky už dnes realizujú množstvo projektov druhého života batérie, pretože tým vytvoria nové zdroje príjmu. Výrobcovia odhadujú, že regenerovaná batéria má životnosť ďalších 10 až 15 rokov, čo dramaticky predlžuje užitočnosť batérií a znižuje ich celkovú uhlíkovú stopu.
Ako vieme dnes využiť repasované batérie z elektromobilov?
Ochrana proti výpadkom elektrickej energie
Batérie môžu poskytnúť ďalších 5 – 8 rokov služby napríklad ako energetické úložisko pre potreby distribučnej sústavy. Lokálna batéria sa poskladá z viacerých “battery packov” do väčšieho celku a je ďalej použiteľná vo svojom “druhom živote” na reguláciu výkyvov v sieti – vyrovnávanie nestability v prípade špičkovej záťaže.
V elektrárni Endesa Genset v španielskej Melille takto postavili stanice, ktoré sa skladajú z repasovaných batérií. Úlohou batérií je reagovať na nerovnováhu pri prenose elektrického prúdu. Výsledkom je, že dochádza menej často ku výpadkom prúdu a systém je celkovo spoľahlivejší.
Skladovanie energie
Aby sme reagovali na klimatickú núdzu, musíme nájsť múdrejšie a čistejšie spôsoby, ako posilniť náš každodenný život. Skladovanie energie v batérii má zásadný význam, pretože nám umožňuje viac využívať obnoviteľné zdroje energie vetra a slnka a poskytuje zásadnú flexibilitu pri riadení zmien v dodávke a dopyte po elektrine a pri zabezpečení odolnosti miestnej siete.
Pomôže nám skladovať elektrickú energiu, keď je dostatok obnoviteľných zdrojov a ceny sú nízke, a dodáva elektrinu, keď je vysoký dopyt a ceny rastú.
Úložisko a efektívny manažment energie pre mestá
Mestské úložiská, takzvané Energy Superhubs budú schopné riadiť inteligentným spôsobom spotrebu elektrickej energie pre celé mestá. Jeden z prvých projektov je takmer dokončený v anglickom Oxforde.
Projekt spoločnosti Pivot Power – Energy Superhub Oxford – poskytne Oxfordu a v budúcnosti mestám v celej Veľkej Británii plán na zníženie uhlíka a zlepšenie kvality ovzdušia. Je podporovaný financovaním z britského výskumu a inovácií (UKRI) a integruje technológie rýchleho nabíjania EV, skladovania batérií, nízkouhlíkového vykurovania a inteligentného manažmentu energie, aby sa po otvorení ušetrilo 10 000 ton CO2 každý rok. To je rovnaké ako odobratie 2 000 automobilov z vozovky, čo do roku 2032 zvýši na 25 000 ton.
Úložisko energie pre budovy
Veľké stacionárne zásobníky energie môžu byť nasadené napríklad budovách, kde budú zachytávať prebytočnú elektrickú energiu vyrobenú cez deň solárnymi panelmi a potom napájať budovu v noci.
Záložná energia pri výpadkoch
Ďalšie možné využitie je v jednotkách, ktoré dodávajú záložné napájanie v prípade výpadku elektrickej siete, napríklad v nemocniciach, alebo obchodoch s potravinami, v ktorých musia byť chladiace boxy, svetlá a bezpečnostné systémy zapnuté v prevádzke aj počas výpadku, aby sa neznehodnotil tovar a nedochádzalo ku krádežiam.
Pohon pre priemyselné stroje
Repasované batérie sú dostatočne výkonné pre priemyselné stroje, ako sú napríklad vysokozdvižné vozíky, ktoré sa využívajú v skladoch a logistických centrách. Podobných príkladov na možné využitie repasovaných batérií do priemyselných strojov vieme nájsť obrovské množstvo.
Náhrada naftových generátorov
Po prírodnej katastrofe môžu mobilné batériové zásobníky nahradiť naftové generátory, ktoré potrebujú doviezť palivo, čo môže byť veľmi nákladné. Generátory vedia dodávať stabilne elektrinu pre miestne budovy, obchody a nemocnice, pričom elektrina môže pochádzať z lokálnych obnoviteľných zdrojov.
Repasovanie batérií zvyšuje predajnú cenu jazdených elektromobilov
Vytvorením dopytu po batériách, ktorých životnosť už uplynula, pomáha ešte viac znížiť celkové náklady na vlastníctvo elektrických vozidiel. Majitelia totiž nemusia predávať svoje staré auto iba za šrot, ale môžu získať oveľa vyššiu hodnotu za svoju batériu, čo má za následok peknú návratnosť ich investície po skončení životnosti.
Záver
Náklady na výrobu batérií neustále klesajú a aj procesy výroby sa ekologizujú. Priemerné auto má dnes životnosť 15 rokov, pričom už po 77 000 kilometroch začína byť dnešný elektromobil ekologickejší v porovnaní so spaľovákom. Batérie získajú po vymontovaní z elektromobilu nový život na niekoľko rokov pred ich opätovnou recykláciou.
Existuje veľa príležitostí ako využiť staršie batérie z elektromobilov, ktoré nám môžu ešte roky slúžiť. Vďaka starším batériám vieme znižovať náklady v ekonomike a robiť boj proti emisiám výrazne efektívnejší. Batérie by mali mať v ekonomike druhý život ešte predtým ako ich zrecyklujeme, pretože je to lacnejšie aj ekologickejšie
Seriál Mýty a fakty
- Kde si nabijem elektromobil, keď pôjdem na dovolenku do Chorvátska?
- Kde budeme nabíjať všetky tie elektromobily?
- Aký je reálny dojazd elektromobilov?
- Ako nabíjať elektromobil v meste a na sídlisku?
- Ako dlho sa vlastne nabíjajú elektromobily? Je to naozaj obmedzujúce?
- Sú elektromobily príliš drahé?
- Je elektromobil pre firmy dobrou investíciou?
- Elektromobil a pomoc s emisiami v mestách. Ako to vlastne je?
- Ticho ako prehliadaný prínos elektromobilov
Článok vznikol v spolupráci so SEVA, čoho je portál MôjElektromobil.sk súčasťou.
