Mekkora a lítium-ionos akkumulátor karbonlábnyoma?
A lítium-ion akkumulátorok népszerű energiaforrásnak számítanak a zöld technológiák, például az elektromos járművek számára, mivel kis helyen képesek energiát tárolni és több száz vagy akár több ezer töltési ciklus után is hatékonyak maradnak. Ezek az akkumulátorok kulcsfontosságú részét képezik az üvegházhatású gázokat kibocsátó benzinüzemű autók kiváltására irányuló jelenlegi erőfeszítéseknek. Ugyanezek a képességek az akkumulátorokat az elektromos hálózat energiatárolására is alkalmassá teszik. Ennek azonban ára van, mivel az akkumulátorok és alkatrészeik gyártási folyamata CO2 -kibocsátással jár.
A gyártási folyamat
Az elektromos járművek lítium-ion akkumulátorainak előállítása anyagigényesebb, mint a hagyományos belsőégésű motoroké, valamint az akkumulátorok anyagai iránti kereslet is egyre nő. Jelenleg a legtöbb lítiumot még bányákból vagy földalatti sótározókból nyerik ki, és a kitermeléséhez és feldolgozásához felhasznált energia nagy része szén-dioxid-kibocsátó fosszilis tüzelőanyagokból származik. Különösen a mélységi kőzetbányászatban a kitermelt lítium minden egyes tonnájára 15 tonna CO2 kerül a levegőbe.
A gyártáshoz szükséges anyagok szintéziséhez 800-1000 Celsius-fok közötti hőre van szükség – ezt a hőmérsékletet csak fosszilis tüzelőanyagok elégetésével lehet költséghatékonyan elérni, ami szintén növeli a CO2 -kibocsátást.
Az akkumulátorok előállításának hosszú folyamata során kibocsátott CO2 mennyisége nagyban függ attól, hogy milyen anyagokat használnak, hogyan szerzik be őket, és milyen energiaforrásokat használnak a gyártás során. A lítium-ion akkumulátorok túlnyomó többségét Kínában gyártják, ahol a szén az elsődleges energiaforrás. (A szén nagyjából kétszer annyi üvegházhatású gázt bocsát ki, mint a földgáz, amely szintén felhasználható a magas hőfokon történő gyártás során).
Példaként a Tesla Model 3-ban 80 kWh teljesítményű lítium-ion akkumulátor található. Az akkumulátor gyártása során keletkező CO2-kibocsátás 2,4 és 16 tonna között mozog. Mennyi is egy tonna CO2 ? Annyi, amennyit egy tipikus benzinüzemű autó mindössze körülbelül 4000 km-nyi út megtétele alatt bocsát ki!
A felhasználás
A lítium-ion akkumulátorok gyártásának környezeti lábnyoma ellenére ez a technológia sokkal éghajlatbarátabb, mint az alternatívák.
Magyarországon az elektromos hálózat (amely fosszilis tüzelőanyagok és alacsony szén- dioxid-kibocsátású energiaforrások, például szél-, nap-, víz- és atomenergia keveréke) tisztább, mint a benzin elégetése, így az elektromos autó vezetése kevesebb CO2-t bocsát ki, mint egy benzinüzemű autóé. Egy szénerőműben termelt villamos energiával működő elektromos jármű üzemanyag-fogyasztási egyenértéke körülbelül 4 liter/100 km egyenértékű. Tehát a legpiszkosabb elektromos jármű nagyjából úgy néz ki, mint a ma kapható legjobb benzinüzemű járműveink.
A megújuló energiaforrásokkal termelt villamos energiával működő elektromos jármű pedig lényegesen tisztább lehet, Magyarországon akár 2 liter/100 km egyenértékű is lehet.
Ha teljes életciklusra számoljuk (tehát az akkumulátor gyártásával kapcsolatos kezdeti kibocsátást is figyelembe vesszük) az elektromos autók még mindig kevesebb CO2-t bocsátanak ki, mint a benzinüzemű autók. Ez kulcsfontosságú tulajdonság, mivel a közlekedési ágazat termeli az üvegházhatású gázok kibocsátásának igen jelentős részét.