Mașinile electrice și clima: cât poluează de fapt o mașină electrică

Vânzările de vehicule electrice au atins un record de 3 milioane în 2020, potrivit unui raport al Agenției Internaționale pentru Energie (IEA).

Aceasta este o creștere de 40% față de 2019 și este în contrast cu vânzările totale de mașini, care au înregistrat o scădere cu 16%.

Raportul a mai estimat că vânzările de vehicule electrice ar putea ajunge la 23 de milioane până în 2030, mulțumită parțial obiectivului declarat al administrației Biden ca jumătate din toate vehiculele vândute în 2030 să fie vehicule cu emisii zero.

În mod evident, bateriile cu litiu sunt tehnologia preferată pentru baterii, deoarece are cel mai mare raport încărcare-greutate.

Tranziția către vehicule electrice este determinată de reglementările cheie ale Statelor Unite, Canada și Uniunea Europeană, pentru a reduce emisiile de dioxid de carbon (CO2) și de gaze cu efect de seră (GES) de la vehiculele cu motor cu ardere internă și pentru a trece la un viitor mai ecologic și prietenos cu mediul, potrivit agenției pentru energie.

Cum se obțin componentele unei baterii cu litiu

Cu toate acestea, Conferința Națiunilor Unite pentru Comerț și Dezvoltare (UNCTAD) raportează că această creștere a adoptării EV și creșterea cererii de baterii cu litiu reprezintă o provocare semnificativă pentru mediu.

„Pe măsură ce cererea de litiu crește și producția este exploatată din minele de rocă și saramură mai adânci, provocările de atenuare a riscului de mediu vor crește.”

Litiul în forma sa pură nu se găsește în mod natural pe Pământ.

În prezent, există două modalități viabile de a obține litiu: extracția rocilor dure sau iazurile de evaporare numite saramură salar.

Apa de mare prezintă o posibilă sursă viitoare de litiu, dar din cauza apei extinse, a utilizării terenului și a cerințelor de timp, extragerea litiului din apa de mare nu este fezabilă.

Datorită naturii sale rentabile, saramurele salare sunt metoda cea mai frecvent utilizată pentru extracția litiului – 66% din resursele globale de litiu provin din zăcăminte de saramură de litiu, potrivit raportului UNCTAD.

Minerii fac găuri în saline pentru a extrage litiul și pentru a pompa saramura sărată și bogată în minerale la suprafață.

Odată ajunsă la suprafață, apa se evaporă și lasă un amestec de săruri de litiu, borax, mangan și potasiu. Amestecul este apoi filtrat și plasat într-un alt bazin de evaporare, unde se evaporă pentru încă 12 până la 18 luni.

După această perioadă, carbonatul de litiu și hidroxidul sunt extrase și pot fi folosite pentru a face material catodic în baterii.

Materiale precum cobaltul și nichelul sunt prelucrate cu substanțe chimice de litiu pentru a produce electrozi pentru baterii.

Potrivit unui raport al Institutului de Cercetare Energetică (IER), este nevoie de aproximativ 500.000 de tone de apă pentru a extrage o tonă metrică de litiu din saramurele salare.

Dacă apa ar fi disponibilă în abundență, cererea mare de mai sus ar putea fi trecută cu vederea. Dar, mai mult de 50% din resursele de litiu sunt situate în „triunghiul de litiu” din Chile, Bolivia și Argentina, și, UNCTAD raportează că această zonă este una dintre cele mai uscate zone de pe Pământ.

Cele mai aride zone de pe Pământ

Pe câmpia zimțată din Salar de Atacama din Chile, sondajul geologic al Departamentului de Interne al SUA raportează că nu a plouat „cel puțin de când oamenii țin evidența”.

Rezultatul este un ecosistem divers, dar fragil, cu resurse de apă limitate.

Cu toate acestea, Salar de Atacama este cea mai mare salină din Chile și este bogată în săruri de litiu chiar sub suprafață. În consecință, a devenit o sursă semnificativă de minerit de litiu.

Într-adevăr, 65% din apa din regiune este destinată activităților miniere, potrivit IER.

Efectul este o lipsă de apă care i-a forțat pe fermierii locali – care cultivă quinoa și cresc lame și comunitățile din apropiere – să-și abandoneze așezările ancestrale și să găsească apă în altă parte, potrivit UNCTAD.

„Obișnuiam să avem un râu înainte, care acum nu există. Nu este nici o picătură de apă”, a declarat Elena Rivera, președintele Comunității Indigene Colla a comunei Copiapo, Consiliului Național pentru Apărarea Resurselor (NRDC).

„Și nu numai aici, în Copiapo, ci în tot Chile, există râuri și lacuri care au dispărut – totul pentru că o companie are mult mai mult drept la apă decât noi ca ființe umane sau cetățeni ai Chile”.

Copiapo este capitala regiunii Atacama din Chile.

În plus, regiunea Atacama este critică pentru păsările migratoare și alte specii de animale, potrivit NRDC. Dar, activitățile miniere au impact asupra acestor animale, dintre care 17 sunt considerate pe cale de dispariție în Chile.

O multitudine de probleme

Lipsa apei nu este singura problemă în extracția litiului. UNCTAD raportează că inhalarea prafului de litiu provoacă iritarea tractului respirator, iar expunerea prelungită la litiu poate duce la edem pulmonar.

Locuitorii din Salar de Hombre Muerto din Argentina spun că operațiunile cu litiu care folosesc acid clorhidric sunt fluxuri contaminate care duc la probleme de irigare a animalelor și a culturilor, potrivit IER.

În mai 2016, o scurgere chimică toxică din mina de litiu Ganzizhou Rongda a contaminat râul Lichu din Tibet, ucigând animale de fermă și mii de pești, potrivit companiei britanice Free Tibet.

Evenimentul din 2016 a fost a treia astfel de scurgere în șapte ani, potrivit IER.

În Nevada, cercetătorii care studiază efectele exploatării litiului au descoperit că peștii la o distanță de până la 150 de mile în aval au fost afectați, potrivit IER.

Exploatarea litiului nu este singurul factor îngrijorător al bateriilor litiu-ion. Există elemente chimice suplimentare în baterii, cum ar fi cobaltul și grafitul, care reprezintă provocări sociale și de mediu, potrivit UNCTAD.

În raportul său din 2022, USGS raportează că în 2021, peste 70% din producția globală de cobalt a venit din Republica Democrată Congo (RDC) și că sudul Congo-ului se află în vârful estimat la 3,5 milioane de tone metrice, ceea ce reprezintă aproape jumătate din oferta cunoscută din lume.

Problema, potrivit UNCTAD, este că praful din minele de cobalt conține adesea metale toxice precum uraniul, iar minele RDC pot conține minerale sulfuroase care pot genera acid sulfuric, potrivit UNCTAD.

Atunci când este expus la aer sau apă, acidul sulfuric poate duce la drenarea acidă a minelor, poluând râurile și apa potabilă timp de sute de ani.

O criză umanitară

Și, se estimează că până la 40.000 de copii lucrează în aceste mine în condiții de muncă sclavă.

În 2021, China a fost principalul producător de grafit, producând aproximativ 79% din producția totală a lumii, conform raportului USGS.

Potrivit USCTAD, exploatarea grafitului are un impact similar asupra mediului cu cel al cobaltului; duce la soluri contaminate, apă și praf toxic.

În cele din urmă, pe lângă problemele menționate mai sus, componentele bateriilor miniere emit o cantitate suficientă de CO2, care variază în funcție de procesele specifice de extracție și producție.

„Există dioxid de carbon și alte emisii cu efect de seră care vin odată cu procesul de extracție. Nu este ca și cum CO2 iese din litiu, dar este nevoie de energie pentru a extrage lucrurile – astăzi multe dintre aceste sisteme implică emisii de CO2”, a spus Zeke Hausfather, Climate Research Lead la nonprofit Berkeley Earth to Climate360.

„Există emisii asociate cu procesele de minerit, cum ar fi emisiile de CO2 care creează acid sulfuric și alte lucruri utilizate în procesul de minerit – ciclul de viață al tuturor acestor lucruri implică un anumit impact asupra mediului”, a concluzionat Hausfather.

Firma de cercetare și consultanță Circular Energy Storage a raportat că rezultatele emisiilor pot varia de la 39 kg echivalent CO2 pe kilowatt oră la 196 kg CO2e/kWh, ceea ce are un impact semnificativ asupra potențialului impact pozitiv al vehiculelor electrice.

„Dacă un vehicul electric folosește o baterie de 40 kWh, emisiile sale integrate din producție ar fi echivalente cu emisiile de CO2 cauzate de conducerea unei mașini diesel cu un consum de combustibil de 5 litri la 100 km între 11.800 km și 89.400 km înainte ca vehiculul electric să parcurgă chiar și un metru”, relatează Circular Energy.

„În timp ce autonomia inferioară ar putea să nu fie semnificativă, aceasta din urmă ar însemna că o mașină electrică ar avea un impact pozitiv asupra climei abia după șapte ani pentru șoferul mediu european.”