Merită mașinile electrice să fie pariul viitorului? Avantaje și dezavantaje, în oglindă cu celelalte mașini puțin poluante
Abonează-te la canalul nostru de WhatsApp, pentru a primi materialul zilei din Panorama, direct pe telefon. Click aici
Povestea mașinilor electrice, care par acum viitorul de neocolit al mobilității, a început, fapt mai puțin cunoscut, înaintea celor alimentate cu combustibili fosili. Tehnologia din secolul XIX, când a apărut prima mașină electrică rudimentară, era însă abia la început. De aceea nu s-a pus problema extinderii. 200 de ani mai târziu, mașinile electrice sunt văzute nu doar ca variantă alternativă, ci tot mai mult ca înlocuitor obligatoriu la cele pe combustibili fosili, ale căror emisii nu-și mai au locul într-o lume care încearcă să oprească încălzirea globală. În același timp, o parte a pieței e nemulțumită din cauza faptului că alte soluții au cam fost lăsate deoparte.
Cele trei „personaje” ale bătăliei combustibililor sunt energia electrică, hidrogenul și combustibilii sintetici. Toate cu avantajele și dezavantajele lor, pentru că soluții perfecte nu există, din păcate. Când vine vorba de mobilitatea viitorului, cred analiștii, soluția ideală e să combinăm aceste trei soluții.
Problema e că piața abundă în monologuri în favoarea uneia sau alteia dintre soluții. Dintre toate, cel mai mic „fan club” pare să-l aibă combustibilul sintetic. Germania tocmai a obținut includerea acestui tip de combusitibil (e-fuels/e-combustibili) în planul european de interzicere a vânzării de motoare cu combustie din 2035. Asta înseamnă că vânzările de mașini noi cu motoare cu combustie vor fi premise și după 2035, câtă vreme folosesc combustibili sintetici.
Dar, întrebarea e de ce s-au axat politicienii europeni aproape exclusiv asupra mașinilor cu baterie electrică și nu au acordat mai multe șanse hidrogenului și combustibililor sintetici.
Răspunsul, deși e compus din mai multe părți, e relativ simplu. Întâi pentru că, în ciuda dificultăților, a fost prima variantă la care s-au gândit. Mai ales că aveau deja la îndemână o rețea electrică în Europa, chiar dacă aceasta produce electricitate din combustibili fosili în procente însemnate. E, de altfel, una dintre vulnerabilitățile mașinilor electrice atunci când sunt prezentate drept salvarea planetei: și ele depind, și în lanțul de producție, și în procesul de alimentare a bateriilor, în mare parte tot de combustibili fosili.
Din acest punct de vedere, și combustibilii sintetici, dar și hidrogenul suferă de aceeași vulnerabilitate. E-fuel (combustibili sintetici) par mai siguri, dat fiind că se produc inclusiv din CO2 extras din atmosferă, pe care o curăță cu acest prilej, dar și din CO2 captat în diversele procese de fabricație. În cazul hidrogenului, situația e mai complicată. Majoritatea producției acestui gaz emite dioxid de carbon în atmosferă, chiar dacă, prin utilizarea de noi tehnologii, acest lucru s-ar putea schimba în câțiva ani.
Iată cum arată, pe scurt, avantajele și dezavantajele fiecărui tip de mașină alternativă la cele cu combustibili fosili:
Mașinile electrice: avantaje
- Emisii mult mai puține decât mașinile cu motor termic. E valabil chiar și cu construcția bateriilor și într-o țară unde energia electrică e produsă din surse majoritar fosile.
- După ce au ajuns pe străzi, emisiile încetează, spre deosebire de mașinile cu motor termic.
- O mașină electrică transformă între 75% și 95% din energia sa disponibilă în mișcare, față de maximum 20%, în cazul mașinilor cu combustibili fosili.
- Sunt capabile de o accelerație fenomenală. Acest lucru se datorează faptului că mașinile electrice produc cuplu maxim de la început și pot continua aproape în întregul interval de turații.
- Lipsa necesității montării unui rezervor și a unui radiator poate conduce la modificări ale formelor deja repetitive ale diferitelor modele auto, care au ajuns să semene până la plagiat.
Mașinile electrice: dezavantaje
- Construcția de mașini electrice (inclusiv bateria) e mai poluantă decât cea a mașinilor cu motor termic. Aici, trebuie spus însă că, în maximum doi ani, balanța se echilibrează.
- Prezența unor metale rare în baterie, precum litiu, cobalt, dar și cupru, nichel sau aluminiu. Exploatarea e foarte poluantă și cu probleme etice majore, plus că nu avem acces la suficiente resurse.
- Autonomia mașinilor electrice scade mult în perioadele cu vreme rece (temperaturi negative). Speranța aici e că problema se va rezolva, pentru că tehnologia progresează.
- Sunt mai scumpe. Poate după adoptarea bateriilor sodiu- ion, mult mai ieftine, lucrurile vor începe să se schimbe .
- Rețeaua de stații de încărcare e încă redusă.
Mașinile cu hidrogen: avantaje
- E tot o mașină electrică, dar care fabrică practic energia utilizată și elimină, astfel, bateriile, care sunt, după cum am văzut, cel mai costisitor element, atât pentru buzunar, cât și pentru mediu.
- Au autonomie mare, comparabilă cu cea a mașinilor cu motor termic.
- Rezervorul de hidrogen nu ocupă mult loc, găzduind doar circa 5,6 kilograme de substanță. Plus că se umple rapid, la fel ca cele de combustibili fosili.
Mașinile cu hidrogen: dezavantaje
- Producția de hidrogen, în acest moment, e purtătoare de emisii, indiferent cum s-ar face.
- Mașinile pe hidrogen transformă circa 25%-35% din energia produsă în mișcare. E puțin, față de 75%-95% în cazul mașinilor electrice, dar superioară mașinilor cu motor termic
- Vânzări reduse, în ciuda subvențiilor. În 2021, s-au vândut doar puțin peste 15.000 de unități Toyota Mirai și Hyundai Nexo, chiar dacă s-au acordat subvenții serioase.
- Infrastructură de încărcare scumpă și rară. România, de exemplu, nu are nicio stație de încărcare cu hidrogen.
Mașinile cu combustibili sintetici: avantaje
- Combustibilii sintetici ar putea salva actualele mașini cu motoare termice, pentru că nu au nevoie de modificări ale motoarelor sau a rețelelor de alimentare.
- Performează bine indiferent de vreme.
- Vor fi adoptați în Formula 1 din 2026, ceea ce va crește utilizarea lor, cu toate implicațiile pentru producție și dezvoltare.
Mașinile cu combustibili sintetici: dezavantaje
- Acești combustibili nu pot fi produși în cantitățile necesare pentru a înlocui combustibilii fosili.
- Ultimele studii indică faptul că există emisii și în producția combustibililor sintetici.
- Prețul e, cel puțin acum, mult mai mare decât al combustibililor fosili și ajung la pompă la circa 10 euro/litru, spre deosebire de o medie de 1,5 euro/litru, cei fosili.
Mașinile electrice pornesc la drum cu o amprentă de carbon mai mare decât a celor cu combustie internă
Cel mai bine poziționate în această cursă a eliminării emisiilor auto sunt, categoric, mașinile electrice. Investiții deja efectuate sau anunțate, de sute de miliarde de euro, au pus aceste mijloace de transport în centrul atenției. Chiar și pentru cei care caută și alte soluții, precum Toyota, care mizează și pe hidrogen, sau Porsche, adept al combustibililor sintetici.
Ca semn al forței pe care au căpătat-o mașinile electrice, chiar și primii producători ai combustibilor sintetici, germanii de la Porsche, au anunțat că vor lansa versiuni electrice ale modelelor Macan, 718, Cayenne și vor produce și un SUV electric nou. Cu alte cuvinte, nu au încredere deplină în e-fuel și refuză să-și pună toate ouăle într-un singur coș. O decizie inspirată, utilizată și de Toyota, care deși promovează hidrogenul ca sursă de putere pentru mașini, pregătește o gamă care va include 30 de modele electrice până în 2030. Acestea se vor alătura modelului existent de la Toyota, bZ4X, deși compania are la vânzare și modelul Mirai, propulsat cu un motor pe hidrogen.
Problema tuturor tipurilor de propulsie e că depind, pentru a nu avea emisii, de utilizarea energiei regenerabile în producție.
După cum spuneam, mașinile electrice primitive au apărut înaintea mașinilor cu motoare termice, dar s-a renunțat rapid la ele. Nu din cauza poluării, ci din cauza dificultăților de alimentare. În secolul XIX, erau puține opțiuni să dezvolți un acumulator cât de cât performant, iar primele mașini electrice aveau pur și simplu baterii neîncărcabile. De asemenea, era dificil să dezvolți o rețea de stații de alimentare cu energie electrică. Așa că au fost abandonate în favoarea combustiei interne, mai ales că petrolul putea fi procesat mai ușor.
(Date din ianuarie 2023 / sursa: ACEA)
Pe urmă, nu mai poluează
Odată ieșite pe șosea, mașinile electrice au avantajul de nu avea deloc emisii, deci protejează mediul.
Situația e mai puțin roz când ne uităm la ce se întâmplă înainte de a le cumpăra. Asta pentru că tehnologia de acum face ca producția unei mașini electrice să fie, conform multor estimări, mai poluantă decât a unei mașini cu combustie internă.
S-au publicat, de-a lungul anilor, numeroase studii care au calculat în oglindă emisiile producției unei mașini electrice, versus cele pentru a fabrica un automobil cu combustie internă. Problema e că studiile se contrazic constant, o reflectare a taberelor din această dezbatere. E greu de spus care sunt calculele „corecte”, însă nimeni nu contestă un lucru: mașinile electrice pornesc la drum cu o amprentă de carbon mai mare decât a celor „tradiționale”. De aici, dificultatea e să spunem în cât timp se șterge această amprentă, comparative cu mașinile cu combustie internă.
Un factor care îngreunează calculele e că sunt perioade în care vedem o evoluție accelerată a tehnologiilor și a decarbonizării, peste care se suprapun și frâne bruște, cum am văzut în anul de la începutul războiului în Ucraina. Pe urmă, amprenta de carbon a producerii și încărcării mașinilor electrice depinde foarte mult de cum se produce electricitatea într-o țară.
Problema bateriilor
Un alt lucru pe care îl știm cu certitudine e că principala sursă de poluare, în cazul EV, e bateria.
Procesul de producție de baterii utilizează o serie de metale, precum litiu sau cobalt, care se găsesc în rezerve certe destul de restrânse. E unul dintre motivele pentru care se încearcă reciclarea bateriilor, complicată și costisitoare deocamdată. Ultimele informații din domeniu relevă faptul că sunt deja producători angrenați în reciclare, precum germanii de la BASF, care vor coopera cu israelienii de la TAT pentru reciclarea litiului din bateriile epuizate.
De asemenea, extracția de metale pentru baterii ridică probleme etice, din cauza exploatării incorecte și imorale a rezervelor disponibile.
Mai departe de calculele economice, morale și dincolo de lupta tehnologică, vedem o bătălie politică din ce în ce mai intensă pentru asigurarea de rezerve din aceste metale.
„Da, există un risc asociat cu resursele necesare producerii bateriilor. Aceste metale pot deveni o problemă geopolitică între țări, iar tensiunile ar putea crește atunci când cantitatea nu va fi suficientă pentru a asigura cererea”, explică Munoz.
Sunt însă producători care lucrează la noi soluții de alimentare pentru mașinile electrice, precum bateriile solid state, cu densitate energetică mult mai mare decât cele actuale, dar și varianta mai ieftină de baterii, precum cele sodiu-ion, care înlocuiesc litiul din compoziție cu sodiu, mai ieftin și mai ușor de găsit, și sunt deja utilizate în China.
De ce nu sunt pline drumurile de mașini cu hidrogen
În ultimele decenii, o serie de producători auto, printre care se află Ford, Nissan, Mercedes, Kia, Renault sau Fiat au testat piața mașinilor cu hidrogen, dar de reușit au reușit japonezii de la Honda, cu modelul FCX Clarity, și alți japonezi, cei de la Toyota, cu modelul Mirai sau sud-coreenii de la Hyundai, cu ix35FuelCell.
Toate au autonomii liniștitoare de peste 600 de kilometri. De altfel, Mirai a bătut recordul de 1.000 de kilometri parcurși cu un singur rezervor de 5,6 kilograme, care se umple în cinci minute, iar emisiile sunt formate din apă sub formă de vapori. De ce, deci, nu s-au umplut străzile cu acest tip de mașini?
Ei bine, deși hidrogenul e cea mai întâlnită substanță din univers, regăsită inclusiv în corpul uman, peisajul devine mult mai posomorât odată ce aflăm că producția de hidrogen nu e nici ea foarte nevinovată. Deocamdată, peste 95% se face prin reformarea gazului natural sau gazificarea cărbunelui, ambele metode fiind purtătoare de emisii. Acestea produc așa-numitul hidrogen gri.
Mai există și hidrogen verde, produs prin electroliză, care e și ea o variantă foarte costisitoare din punctul de vedere al emisiilor, utilizând circa 50 de kwh curent electric – foarte scump acum – pentru producția unui singur kilogram de hidrogen. Dacă energia provine din surse regenerabile, nu poluează. Dar în 2021, această variantă costa între 3 și 6 dolari kilogramul, în vreme ce varianta produsă cu energie din combustibili fosili avea un cost de maximum 1,8 dolari pentru un kilogram.
Pentru un gaz transparent, hidrogenul este identificat cu multe culori, iar cel albastru e produs tot ca cel gri, doar că emisiile sunt captate. O altă variantă este cel turcoaz, cu tehnologie încă la început.
Acestea fiind spuse, deși par superioare și mașinilor termice, dar și celor electrice, mașinile pe hidrogen, care nu poluează decât dacă la realizarea hidrogenului nu se utilizează energie regenerabilă, nu au reușit să se impună pe piață. O posibilă explicație are legătură cu prețul, deși existau subvenții. Altă cauză poate avea de-a face cu neîncrederea clienților.
E-fuel, dar e nepopular
Ultima variantă, cea a combustibililor sintetici, captează CO2 în procesul de producție din diverse procese de fabricație sau din atmosferă. În acest fel, acest gaz cu efect de seră devine o materie primă, din care se poate produce benzină, motorină și gaze naturale de substituție, cu ajutorul energiei electrice din surse regenerabile.
Germanii de la Bosch au calculat că, până la 160.000 de kilometri, costul total al unui proprietar de hibrid care funcționează cu combustibil sintetic ar putea fi mai mic decât cel al unei mașini electrice cu autonomie mare, în funcție de tipul de energie regenerabilă utilizată.
Porsche deja produce combustibili sintetici în Chile, unde poate beneficia de energie regenerabilă datorită vânturilor puternice, care produc energia necesară pentru împărțirea, prin electroliză, a apei în elementele sale componente: hidrogen și oxigen. Hidrogenul rezultat din acest proces este apoi amestecat cu CO2 extras din aer pentru a crea o formă de metanol. Această materie primă poate fi ulterior rafinată pentru o varietate de produse, inclusiv e-combustibili, pe care Porsche îi va folosi pentru a-și propulsa mașinile de curse și speră a-și păstra vehiculele istorice pe șosea și în viitor.
Planul inițial al Porsche era să aibă 130.000 de litri până la sfârșitul anului 2022, dar a fost amânat. Următorul obiectiv al Porsche este furnizarea a 55 de milioane de litri pe an în următorii trei ani. La acel volum, costul de producție ar scădea la aproximativ 2 dolari pe litru.
Citește și:
INTERACTIV | Cum își ține România un gigant cu motorul subturat: industria auto
De ce se stinge era VW Golf în Europa și cum a ajuns Dacia Sandero nr. 1 la vânzări
Cum stă România în cursa pentru emisii zero
Țara noastră nu e foarte bine poziționată în această cursă pentru mașinile viitorului. Deși a ajuns la circa 25.000 de mașini electrice, iar numărul acestora crește (în special cel de Dacia Spring), există temerea că doar subvențiile susțin vânzarea. Și asta pentru că nu se știe câți români ar fi dispuși să plătească 21.000-25.000 de euro pentru un Spring.
Rabla Plus, programul de susținere a cumpărării de mașini cu emisii reduce sau emisii zero, are ca termen limită anul 2024. „Ulterior Ministerul Mediului și AFM vor analiza oportunitatea derulării lui. În 2023, programul are la dispoziție fonduri de 780 milioane de lei”, precizează Laurențiu Necolaescu, președintele Administrației Fondului pentru Mediu (AFM).
De altfel, Ministerul Mediului a pus în dezbatere publică un ordin care va modifica Rabla Plus și va impune un prag superior al valorii mașinilor achiziționate.
Dincolo de preț și de cerere, problema cea mare rămâne infrastructura. Premierul Ciucă spunea, în 2022, că are în plan instalarea a 30.000 de puncte de încărcare în România, dar proiectul pare a fi încă o ambiție rămasă pe hârtie.
România are acum circa 1.660 de puncte de încărcare. Sunt puține, dacă ne raportăm la ce va urma pe piață. Iar în 2022 au fost solicitate fonduri pentru montarea altor 229 de puncte de încărcare.
În fine, cert e că dezbaterea asupra utilității fiecărui mod de alimentare a mașinii va continua cel puțin până în 2035, când, teoretic, se va renunța la mașinile noi cu combustie. Asta dacă nu vor apărea noutăți până atunci în planul european de reducere a emisiilor.
Va fi foarte dificil pentru România, ca de altfel pentru întreaga UE, să-și respecte propriile promisiuni. Trecerea la emisii reduse sau zero va fi extrem decomplicată și costisitoare, indiferent ce variantă s-ar alege.
Articol editat de Alina Mărculescu Matiș
Ca să fii mereu la curent cu ce publicăm, urmărește-ne și pe Facebook.
- Iarna asta, bate vânt de criză: ce se întâmplă cu industria auto din Europa?
- Piedicile care țin pe loc revoluția mașinilor din Europa
- Mașinile preferate ale românilor și cum au ajuns electricele să bată bătrânul diesel
- Cumpărăm tot mai multe mașini. Cum își ține Tesla supremația în Europa, cu Sandero dându-i flashuri în retrovizoare
- Chinezii se uită lacom la piața auto electrică din Europa, dar n-au reușit să convingă decât 10 români în 2023. Motivele
- Hatchback, electrică sau SUV? De ce se stinge era VW Golf în Europa și cum a ajuns Dacia Sandero nr. 1 la vânzări