電気自動車用のリチウムイオン電池を研究する必要がある

環境保護論者が「地球を救うために電気自動車を買う」と叫ぶとき、そしてテスラの所有者がそれがどれほど環境に優しいかについて話すとき、「テスラや他の電気自動車は本当にそれほどよく見えるのか」と疑問に思う人もいます。その質問への答えは、テスラ、ボルト、リーフなどの電気自動車の所有者を驚かせるかもしれません。はい、あなたのテスラ車は外見は緑色に見えますが、そのコストを本当に知っている人にとっては、それは環境への責任です。

電気自動車の環境コストに関する一連の研究の後、電気自動車に使用されているリチウムイオン電池が研究の焦点となり、一般に公開されました。その結果、内燃機関を搭載した自動車と電気自動車の環境格差は、人々が考えるほど大きくはないことがわかりました。炭素排出量を考慮しないと、リチウム電池の製造による環境へのダメージは無視できません。

電気自動車は本当に環境に優しいのですか？

リチウム電池はどのように作られていますか？

カール・セーガンは賢明なことわざを持っています。「私たちは巧みに動作するためにテクノロジーに依存する社会に住んでいますが、この社会のほとんどの人はテクノロジーについて半分理解しています。カール・セーガンもリチウム電池について直接言及しました。3フィート以内を見回すと誰でも見つけることができます。リチウム電池技術で作られたものですが、実際、多くの人はリチウム電池技術について何も知りません。

リチウム電池はどのように機能しますか？他の電池と同様に、リチウム電池の動作原理は、電池の正と負の2つの電極が電解質と化学的に反応することです。すぐに、リチウム電池の正（正に帯電）電極と負（負に帯電）電極の間に流れる電荷が生成されます。IE、電流。リチウム金属は導電性が高く、高電位を生み出す高品質の電解質であるため、高性能電池の製造に使用できます。もちろん、リチウム電池の電気化学反応を逆転させることができ、リチウム電池を繰り返し充電および放電することができます。

リチウム電池にはさまざまな利点がありますが、多くの欠点もあります。

リチウム金属は、環境に害を及ぼす可能性のある物質です。

テスラ電気自動車でのリチウム電池の燃焼事故の写真が示すように、リチウム金属は可燃性であり、多くの物質と激しく反応する可能性がありますが、このリチウム電池の燃焼事故は、リチウム金属が引き起こす可能性のある多くの危険の1つにすぎません。

米国環境保護庁は、リチウム金属電解質と電池の陰極を作るために使用される強いフラックスが、癌や神経系の病気を含むさまざまな病気につながる可能性があると考えています。特に、圧縮された高出力リチウム電池の製造に使用されるコバルト金属は、発がん性の高い毒物です。誰かがコバルト金属にさらされている限り、彼の肺、神経、および気道は病変を発症する可能性が非常に高いです。

今、人々はパターンを発見しました：それが産業用フラックスを作るために使用される限り、それは環境と人間に有害です。工業用フラックスが電池製造に広く使用されていることはよく知られています。

リチウム電池を作るために使用される他の物質はそれほど有害ではないかもしれませんが、それらのどれも無害ではありません。発がん性に関しては、低エネルギー密度を生成するために使用されるリチウム鉄膜材料はコバルト金属ほど高くはありませんが、生物に対するリチウム鉄膜材料の悪影響は無視できません。

電気自動車はますます人気が高まっていますか？

明らかに、電気自動車やプラグインハイブリッド車の製造には環境コストがかかります。では、リチウムイオン電池が北極圏に与える影響は何でしょうか。ノルウェーは、電気自動車のライフサイクルが地球温暖化係数に与える影響に関する研究を発表しました。この研究では、電気自動車の製造に必要な鉱物材料の生産開始から寿命末期のリサイクルまでのプロセス全体を調べています。ノルウェーが調査を発表する前は、電気自動車は内燃機関を搭載した自動車よりも環境にやさしいという重要な点を無視して、電気自動車のエネルギー集約型の製造プロセスを調査した研究は他にありませんでした。

地球温暖化係数の影響については、電気自動車の悪影響はガソリンエンジン車よりも24％低く、電気自動車の悪影響はディーゼルエンジン車よりも10％から14％低くなっています。これらの電気自動車の数値は良さそうですが、電気自動車の電力源を考えると状況は全然違います。電気自動車が使用する電力が石炭を燃料として生産されている場合、電気自動車の環境への悪影響は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンよりも17％から27％高くなります。

上記のデータは、ヨーロッパの発電構造で実施された調査結果に基づいています。欧州地域の電源は、原子力、水力、その他の再生可能エネルギー発電に重点を置いており、世界の他の地域よりも高い水準にあります。

電気自動車が地球温暖化係数に与える影響は、一般にクリーンな化石燃料と見なされている天然ガスの影響を直接受けます。電気自動車が天然ガスを燃料として発電した電気を使用する場合、環境への悪影響はガソリンエンジンよりもわずか12％低くなります。基本的にはディーゼルエンジンと同じです。

電気自動車が使用する電力が石炭を燃料として生産された場合、環境への悪影響がディーゼルまたはガソリンエンジンよりも17％から27％大きくなることは悲痛です。この状況は、米国の石炭火力発電が米国の総発電量の45％を占める米国では特に深刻です。米国のテネシー州、ペンシルベニア州、オハイオ州の3つの州では、電力源はほぼ完全に石炭火力です。人口の多い米国の州では、電気自動車を購入すると環境に悪影響を与えるだけでなく、地球温暖化にも悪影響を及ぼし、その環境への影響はガソリンエンジン車よりもはるかに大きくなります。

かつて「ゼロエミッション」と見なされていた電気自動車が、なぜこれほど多くの環境汚染を引き起こすのでしょうか。答えは簡単です。電気自動車のバッテリーの製造は多くの電力を消費します。電気自動車とバッテリーの初期世代は、電気自動車のライフサイクル全体の炭素排出量の約40％を占めており、これはガソリン車の炭素排出量の2倍です。

電気自動車が水力や風力などの環境に優しいエネルギー源からの電気を使用する場合、その初期の高炭素排出量を減らすことができます。電気自動車が使用する電気が化石燃料から得られたものである場合、電気自動車の初期エネルギーコストはガソリンまたはディーゼルエンジン車のそれよりもほとんど低くはなく、両方よりも高くなる可能性があります。

以前の評価では、電気自動車の製造に伴う高いエネルギーコストを見落としていましたが、石炭は内燃機関よりも技術的に効率的であるということだけがわかりました。実際、炭素排出量に関しては、自動車が運転するために同じエネルギーが生成される場合、石炭排出量は通常の内燃機関の2倍になります。したがって、電気自動車の効率を改善することによってのみ、電気自動車は生産ラインで発生する炭素排出量を補うことができます。

「石油との戦争はありません！いいえ！リチウムとの戦争はありません！」

内燃機関車を電気自動車に変換する前に、地政学的な影響も考慮する必要があります。電気自動車を使えば、外国の石油会社や大手石油会社への依存をなくすことができるという見方もあります。実際、「大手石油会社への依存」から「大手リチウム製品会社への依存」への移行は可能です。

リチウム電池の売上高は、今後3年間で225億ドルに達すると予想されており、10年の終わりまでに2倍になる可能性があります。これらの数字は石油製品の売上高に比べると小さいですが、顧客が電気自動車やトラックを購入し続けると変化します。

外国の原材料への依存を取り除くことに関しては、ハァッ...リチウム金属は珍しいことではありませんが、利用する価値のある鉱物はほとんどありません。米国とヨーロッパの失望に、大きなリチウム金属鉱山はボリビア、中国、そして戦争で荒廃したアフガニスタンなどの国にありますが、どれも良い環境記録を持っていません。

市場で販売されているリチウム電池のほとんどが中国製であることを考えると、人々はリチウム電池製造の汚染問題に注意を払わざるを得ません。環境保護は無視できない問題であることが知られています。現在、中国からリチウム電池を他国に低価格で販売するよう圧力がかかっているため、環境への懸念が高まっています。

簡単な要約

開発の形態に関係なく、電気自動車は将来の個人輸送開発のトレンドです。しかし、電気自動車は現在の競争の激しいクリーンエネルギー市場の万能薬ではなく、すべての環境問題を解決することはできません。新しい技術の出現により、電気自動車は、新しい技術への不可逆的な依存を形成する前に認識しておくべき一連の新しい問題ももたらします。

最後に、電気自動車によって引き起こされる盲目的な楽観主義が主流の見方になることを望んでいません。そうでなければ、電気自動車は地球温暖化と地球のエネルギー消費に悪影響を及ぼします。

このページには、機械翻訳の内容が含まれています。