Stokkið á skyndilausnir í samgöngumálum sem þykja vænlegar til vinsælda

Áhrifafólk í pólitík og efnahags­umræðunni hefur verið gjarnt á að stökkva á misvísandi hugmyndir í umhverfismálum sem það telur vera vænlegar til vinsælda. Þegar grannt er skoðað eru það svo oftast lausnir sem keyrðar eru áfram af grímulausum peningahagsmunum fremur en skynsemi.

Þar er sannarlega ekki öll vitleysan eins og oft virðist þar harla lítið fara fyrir gagnrýnni hugsun. Þannig verða töfralausnir sem stokkið er á í dag kannski dæmdar af sama fólki með öllu óhæfar á morgun.

Í öllu óðagotinu kjósa menn svo að líta framhjá langstærstu póstunum, nefnilega mengun frá iðnaði, orkuverum, flugvélum og skipum sem eru gjarnan utan sviga. Þar hefur samt verið bent á að 15 stærstu farþegaskipin menga meira en allir bílar heimsins samanlagt.  Auk mengunar koltvísýrings er brennisteinsvetnis- og sótmengunin frá þessum skipum gríðarleg.

Eitt af því sem þykir tær snilld í Tesla-bílunum er drifbúnaðurinn. Engin olíusullandi vél, bara rafmótorar, en þeir gera samt ekkert ef þeir fá ekki nægt rafmagn. 

Fyrir hvert framleitt tonn af áli er brennt yfir 1,5 tonnum af kolum. Ekki er staðan skárri hjá kísilmálmverksmiðjum. Reglu­gerðarsmiðir ESB halda svo áfram að ganga í skrokk á venjulegu launafólki með enn meiri kröfum á venjulega fjölskyldubíla. Ekki vegna þess að þeir mengi mest heldur af því að þeir þora greinilega ekki að hrófla við áhrifamiklum stórfyrirtækjum og útgerðum mengunarmestu risaskipanna. Venjulegt launafólk verður svo látið borga brúsann – eins og alltaf – með auknum gjöldum og sköttum, en ekki mestu mengunarvaldarnir  Kannski væri farsælla að beita örlítilli gagnrýnni hugsun fremur en að hlaupa eftir öllu sem rétt er að okkur í þessum efnum.

Einu sinni þóttu dísilbílarnir umhverfisvænstir

Rekinn var mjög harður áróður fyrir því fyrir nokkrum árum að fólk keypti dísilbíla vegna þess að þeir væru sparneytnari en bensínbílar og skiluðu því minna af koltvísýringi út í andrúmsloftið. Slíkur áróður var líka hart rekinn á Íslandi, m.a.  af fólki sem taldi sig mikla umhverfissinna og hvatti fólk til að skipta yfir í dísilbíla. Nú er meira horft á losun nituroxíðs NOX fremur  en koltvísýrings og því beri helst að banna dísilbíla. Þegar hafa verið innleiddir kolefnisskattar á dísilbíla á Íslandi vegna þessa og þá á að hækka um 100%. Nýjustu dísilvélarnar eru samt mun sparneytnari og menga mun minna en þær vélar sem yfirvöld sumra borga í Evrópu hafa áður notað sem rök fyrir að banna dísilvélarnar.

Metangas verður til í náttúrunni, m.a. í mýrum, og er 20 sinnum verri lofttegund með tilliti til gróðurhúsaáhrifa en koltvísýringur. Það er því afar áhrifarík leið til að minnka þá mengun að brenna metaninu í bílvélum. Metan er hægt að framleiða á tiltölulega einfaldan hátt, m.a. í sveitum. Metan er líka hægt að geyma í ýmsu formi, sem lofttegund, sem fljótandi gas og í föstu formi eins og hér sést og finna má á miklu dýpi á hafsbotni í gríðarmiklum mæli.

Vetnið og hauggasið

Fyrir nokkrum árum áttu vetnis­knúnir bílar og skip að leysa allan mengunarvanda þjóðarinnar. Blásið var í lúðra og ráðherrar stilltu sér upp fyrir framan myndavélar. Lítið heyrist nú af þeim málum. Sama skrautsýningin var sett í gang þegar allir áttu að kaupa sér gasknúnar bifreiðar og keyra á hauggasi sem búið var til úr sorpi. Afar hægt hefur hins vegar gengið við að byggja upp innviði vegna vetnis- og gasknúinna bifreiða á Íslandi þótt þær séu mikilvirkara innlegg í umhverfismálum en rafbílavæðingin. 

Sniðugu tvinnbílarnir ekki sniðugir lengur

Tilkoma svonefndra tvinnbíla (hybrid), með rafmótor og bensínvél var talin hrein snilld og góð millileið inn í hreina rafbílavæðingu. Nú horfa menn fram á að bílar eins og Toyota Prius og Mitsubishi Outlander PHEV kunni að vera bannaðir á götunum í Bretlandi fyrir árið 2040 ásamt um 50 öðrum tegundum tvinnbíla. Bæði hreinum tvinnbílum og tvinn-tengibílum samkvæmt frétt í Autocar 4. maí sl. Er það sagður hluti af áætlun umhverfismálaráðuneytis Breta (DEFRA) frá því í júlí 2017. Breskir bílaframleiðendur hafa brugðist ókvæða við þessum áformum bresku ríkisstjórnarinnar og segja að þau gangi hreinlega ekki upp.

Rök breskra yfirvalda eru að mælingar sýni að tvinnbílar eyði meiru eldsneyti og mengi meira á langkeyrslu en sambærilegir bensínknúnir bílar. Ástæðan er einföld eðlisfræði sem ræðst af hlutfallslega meiri þyngd tvinnbíla en sambærilegra bíla sem eingöngu ganga fyrir bensíni. Það fer einfaldlega meiri orka í að aka þyngri bíl sem og að umbreyta bensíni yfir í raforku. Þá hefur líka verið bent á að framleiðsla tvinnbíla skilji eftir sig stærra kolefnisspor en framleiðsla bíla með hefðbundnum vélbúnaði. Eins skilur framleiðsla á lithium-rafhlöðum eftir sig talsverða mengun gróðurhúsalofttegunda og spillir jarðvegi og grunnvatni á framleiðslustað.

Iveco hefur sett á markað fyrsta stóra rafmagnssendibílinn. Flutningsgetan er þó mun minni en í sams konar bíl með gasvél eða dísilvél. Metangasbíllinn  er mjög öflugur og skilar 95% minni mengun en mengunarlitli nýjasti dísilbíllinn.  

Nú eru það „umhverfisvænu“ rafbílarnir

Nýjasta vinsældaútspilið á hinum pólitíska vettvangi í umhverfis­umræðunni er innleiðing rafbíla. Allir eru hvattir til að skipta yfir í rafbíla af umhverfisástæðum og helst í gær. Það má engan tíma missa og að leggja fram gagnrýnar spurningar um þau mál jaðrar helst við guðlast.

Það hefur miðað hratt og örugglega í uppbyggingu rafhleðslustöðva vítt og breitt um landið þannig að innviðauppbyggingin ætti ekki að trufla frekari innleiðingu rafbíla. 

Rafbílarnir eru vissulega umhverfisvænni en hefðbundnir bílar á notkunarstað vegna drifbúnaðarins. Á móti kemur að framleiðsla þeirra skilur eftir sig stærra kolefnisspor en hefðbundinna bíla.

Á Íslandi er raforka að mestu framleidd á umhverfisvænan hátt, en svo er ekki víða um lönd þar sem rafmagn er gjarnan framleitt með kolum, gasi, olíu eða kjarnorku. Því hafa sumir fræðimenn sett varnagla við fullyrðingum um að heildaráhrif af notkun rafbíla skili minni loftmengun á jörðinni. 

Mismunun beitt til að flýta innleiðingu rafbíla

Þetta rafmagnsbílaútspil virðist hafa heppnast vel því rafknúnir bílar njóta ört vaxandi vinsælda á Íslandi þrátt fyrir að þeir séu mun dýrari í innkaupum en hefðbundnir bílar. Rafbílarnir virðast líka rökrétt lausn fyrir Íslendinga í ljósi vistvænnar raforkuframleiðslu sem hér er. 

Rafbílar skila ekki frá sér koltvísýringi á notkunarstað. Þeir henta því afskaplega vel í þéttsetnum borgum þar sem loftgæði eru af skornum skammti. Vaxandi kaup á slíkum faratækjum hér á landi stafa þó ekki síður af þeirri staðreynd að beitt er niðurfellingu á gjöldum. Það felur í sér verulega mismunun í gegnum niðurfellingu á innflutningsgjöldum og rekstrar­kostnaði eins og þungaskatti, miðað við hefðbundin ökutæki með sprengihreyflum. Þarna getur munað mörg hundruð þúsundum. Samt eru rafbílarnir enn mun dýrari í innkaupum en hefðbundnir bílar með sprengihreyfli.

Hönnun nýjasta Nissan Leav-rafbílsins þykir afar vel heppnuð og hefur ekki verið hægt að anna eftirspurn eftir slíkum bílum á Íslandi. 

Hvað með framlag rafbíla til slits á vegum?

Hlutfallsleg fjölgun rafbíla skapar óleystan vanda í ríkisrekstrinum þegar fram í sækir. Það er vegna þess að tekjur ríkisins af aðflutningsgjöldum og þungaskatti af ökutækjum minnka til að standa straum af kostnaði vegna slits á vegum. Engar pólitískar áætlanir hafa verið viðraðar hvernig ríkið hyggst mæta slíku tekjutapi. 

Sjálfbær geymsla á raforku enn óleyst vandamál

Þróunin í hönnun rafbíla hefur vissulega verið hröð, en fjöldi vandamála er samt enn óleystur varðandi rafhlöðurnar eins og sjálfbær geymsla á raforku. Rafbílavæðingin gæti því allt eins lent í ógöngum eins og allar hinar umhverfisvænu ökutækjainnleiðingarnar.

Það sem gleymst hefur í öllu óðagotinu er að framleiðsla á lithium-ion-rafhlöðum er langt frá því að vera sjálfbær og er í raun afskaplega ósjálfbær og óvistvæn. Þá mun hráefnið í þessar rafhlöður ekki endast nema í fáa áratugi að mati vísindamanna. Því halda menn í vonina um algjöra byltingu í hönnun rafgeyma á allra næstu árum. 

Lithium-rafhlöður verða dýrari en ekki ódýrari

Tækniþróun rafbíla hefur vissulega verið hröð. Tilkoma lithium-ion rafhlaða hefur þannig gjörbreytt stöðunni rafbílunum í hag, allavega hvað langdrægni og notagildi varðar. Hins vegar er því spáð að rafhlöðurnar muni ekki lækka í verði í takt við aukna framleiðslu, heldur þvert á móti verða dýrari.

Uppbygging rafhleðslukerfa gengur vel á Íslandi og mun án efa hraða rafbílavæðingunni. Það mættu menn taka sér til fyrirmyndar varðandi uppbyggingu innviða í þjónustu við gasknúnar bifreiðar. 

Rafbílar henta vel til sumra hluta en duga ekki til fjölþættrar notkunar

Rafbílar hafa enn þann stóra galla að þeir eru þyngri, bera minna og hafa hreinlega enga dráttargetu. Nýr rafknúinn Iveco stór sendibíll, sem er með mikla drægni, ber t.d. ekki nema um þriðjung af því sem sams konar dísilbíll getur borið og hefur alls enga dráttargetu. Þetta er galli sem hentar bara alls ekki fjölbreyttri notkun ökutækja og allra síst ört fjölgandi hjólhýsa-, fellihýsa- og tjaldvagnaeigendum á Íslandi.

Rafbílarnir verða því vart í bráð til fjölþætts brúks, en þeir nýtast samt ágætlega sem annar bíl á heimili og í ferðir til og frá vinnu eða skóla. Það er líka oftast mesta notkunin og geta rafbílar þar sannanlega sparað mikið í innkaupum á innfluttu jarðefnaeldsneyti og dregið úr útblæstri. Hins vegar er um tvöfalt meiri mengun af framleiðslu á hreinum rafmagnsbíl og rafhlöðunni (13,7 tCO2) en hefðbundnum bensínknúnum bíl (6,5 tCO2) samkvæmt rannsókn Comparative Environmental Life Cycle Assessment of Conventional and Electric Vehicles.
 
Aðkallandi að finna nýja tækni til að geyma raforku

Innleiðing rafbíla er greinilega ekki eins einfalt mál og margir vilja vera láta, nema fundnar verði upp alveg nýjar leiðir til að geyma raforku í stað þeirra lithium-rafhlaða sem nú eru mest notaðar. Hafa vísindamenn brotið heilann um þetta áratugum saman með miklum væntingum sem oft hafa fylgt jafn mikil vonbrigði.

Lithium-rafhlöðurnar eru vissulega bylting frá gömlu blý-rafgeymunum. Betur má þó ef duga skal, því cobalt, sem er aðal hráefnið í lithium-rafhlöðurnar, mun ganga til þurrðar í heiminum innan nokkurra áratuga. Auk þess eru nikkel og graphite mikilvæg hráefni í slíkar rafhlöður og það eru heldur ekki ótæmandi auðlindir. 

Ört gengið á cobalt-birgðir heimsins

Í ritinu Engineering and Technology var fjallað um þessi mál í grein þann 14. mars sl. Þar segir að birgðir heimsins á cobalti, sem er lykilhráefni í lithium-rafhlöður, muni fara að ganga til þurrðar um 2050. Er þar vitnað til úttektar Helmholtz InstituteUlm (HIU) og Karlsruhe Institute of Technology (KIT) í Þýskalandi. Sögðu rannsakendur að notkun combalt í rafhlöður sem og forvera þeirra sem byggja á natríum, magnesium, sinki, calsíum og áli, séu góð dæmi um hvernig menn hafi til þessa forðast eins og heitan eld að ræða hráefnisskort þegar til lengri tíma er litið. Benda skýrsluhöfundar á að auk þess sem horft hefur verið framhjá því hversu grunnhráefnin í rafhlöðurnar eru af skornum skammti, þá hafa menn forðast að ræða eituráhrifin af notkun grunnefnanna í rafhlöðurnar. Það hentar bara ekki loftslagsumræðunni. Vegna þessa hafa sumir bílaframleiðendur á ný lagt aukna áherslu á frekari þróun sprengihreyfla, ekki síst fyrir metangas. Eins hafa sumir bílaframleiðendur aftur farið að skoða vetnisknúin farartæki.

Ört vaxandi eftirspurn mun flýta þurrð á cobalti

Að sögn prófessors Stefano Passerini, sem stýrði úttekt Helmholtz-stofnunarinnar, er ljóst að ört vaxandi eftirspurn eftir rafknúnum bílum með lithium-rafhlöðum mun stórauka ásókn í cobalt-námur heimsins sem mest er af í  Kongó. Með ört vaxandi eftirspurn  eftir lithium-rafhlöðum mun líka ganga ört á combalt-birgðir heimsins.

Aukin eftirspurn mun leiða til verðhækkunar

Giska Pesserini og félagar á að framleiðslan á þessum rafhlöðum muni tífaldast innan tiltölulega skamms tíma. Verð á rafhlöðum mun því hækka ört því framleiðslan á cobalti mun ekki halda í við eftirspurnina á rafhlöðunum. Í ofnaálag, þá eru helstu combalt-námurnar í ríkjum sem þekkt eru fyrir pólitískan óstöðugleika. Af þeim ástæðum m.a. telja skýrsluhöfundar að skortur geti orðið á lithium-rafhlöðum fyrr en ella.

Nauðsynlegt að finna nýja rafhlöðutækni

„Vegna þess er óhjákvæmilegt að auka rannsóknir í leit að rafhlöðu­tækni sem getur tekið við af lithium-Ion batteríunum,“ segir dr. Daniel Buchholz hjá HIU. Þetta er því greinilega orðið aðkallandi mál og setur stórt spurningarmerki við skilyrðislausa rafbílavæðingu. Nema menn noti íslenska hugsunarháttinn á þetta og segi „þetta reddast“.

Skýrsluhöfundar HIU mæla með að þegar verði farið að gæta að sparnaði í rafhlöðunotkun og endurvinna eins mikið og hægt er af rafhlöðum til að lengja þann tíma sem jarðarbúar geta notað þennan kost.
Rafhlöður eru um 20% af framleiðslukostnaði bíls

Líftími lithium-rafhlaða er talinn vera allt að 8 til 10 ár þar til skipta þarf um. Rafhlöðurnar einar og sér geta verið sem svarar um 20% af framleiðslukostnaði á nýjum bíl. Í dag er því ekki talið sjálfgefið að það borgi sig að setja nýjar dýrar rafhlöður í tíu ára gamlan rafbíl. Miðað við spár vísindamanna um hækkandi verð á slíkum rafhlöðum, þá er nokkuð víst að eigendur rafbíla þurfa mögulega að gera ráð fyrir að afskrifa rafbíla sína að fullu á endingartíma rafhlaðanna. Hugsanlega verður þó hægt að fá ódýrari endurunnar rafhlöður til að lengja líftíma bílanna um nokkur ár. Best væri hins vegar ef þá yrði búið að innleiða nýja og ódýrari rafhlöðutækni sem ekki er í sjónmáli í dag. Allavega viljum við ekki sitja uppi með tugþúsundir óseljanlegra og ónothæfra rafbíla á komandi árum. Það gæti þó mögulega orðið niðurstaðan ef marka má vísindamenn.  

Renault reynir að auka nýtinguna

Bílaframleiðandinn Renault í Frakklandi hefur þegar sett á fót verkefni til að hámarka nýtingu á lithium-rafhlöðum með endurnotkun á notuðum rafhlöðum  úr bílum. Búið er að hanna alla innviði til að gera þetta mögulegt, eða það sem þeir kalla E-Store systems. Hafa slík kerfi þegar verið sett upp í Belgíu og í Þýskalandi sem eiga að tryggja ódýrari hleðslu og betri endingu rafhlaðanna. Viðræður hafa verið í gangi um uppsetningu á slíku kerfi í Bretlandi og víðar um Evrópu á næstu mánuðum. Þetta kerfi byggir m.a. á því að stýra hleðslu í takt við álagstoppa á raforkukerfinu á viðkomandi stað og nýta orkuna þegar hún er ódýrust. Slíkur búnaður er þegar til í sumum hleðslutækjum sem seld eru á Íslandi.

Bílaframleiðendur huga að endurvinnslu á rafhlöðum

Endurvinnsla á „útbrunnum“  lithium rafhlöðum hefur verið nokkurt feimnismál til þessa. Reyndar er þessi búnaður talsvert flókinn og hefur ekki alltaf verið talinn sérlega vænn til endurvinnslu. Bílaframleiðandinn Iveco á Ítalíu segist vera með rafhlöður í sínum glænýja raf-sendibíl sem séu þær fyrstu sem hannaðar er sérstaklega með endurvinnslu í huga.

Þá eru Japanir sagðir í fararbroddi hvað endurvinnslu á lithium-rafhlöðum varðar. Þeir hafa opnað endurvinnsluverksmiðju í bænum Namie sem leitt af 4R Energy Corporation. Það fyrirtæki er í eigu Nissan og Sumitomo Corporation. Samkvæmt grein í Enginering anda Technology (E&T), er hugmyndin að verksmiðjan geti skaffað endurunnar rafhlöður í fyrstu kynslóðina af Nissan Leaf bílunum þegar upphaflegu rafhlöðurnar verða farnar að dala. Mun verksmiðjan taka við notuðum rafhlöðum þar sem hleðslugetan er komin niður í um 80% af upphaflegri getu.

Nærri Fukushima-kjarnorkuverinu

Nýja endurvinnsluverksmiðjan er um 5 km  norður af kjarnorkuverinu í Fukushima sem fór illa í jarðskjálftanum mikla 11. mars 2011. Vonast menn til að nýja verksmiðjan geti orðið efnahagsleg lyftistöng fyrir svæðið sem hefur búið við mikla erfiðleika frá hörmungunum.

Endurunnar rafhlöður á hálfvirði kosta 285 þúsund krónur

Ætlun er að selja endurunnu rafhlöðurnar í Japan á 300.000 yen, eða sem svarar um 285 þúsund íslenskum krónum. Það er sagt vera um helmingur af verði á nýrri rafhlöðu sem kostar þá sem svarar hátt í 600 þúsund krónur í Japan.

Við endurvinnslu er ekki um það að ræða að menn taki notaðar bílarafhlöður, skelli þeim í hakkavél og efnaupplausn og steypi síðan nýjar. Heldur eru menn í raun að hluta í sundur notuð batterí og endurraða saman skástu hlutunum til að nota áfram.

Það er ekki einfalt að meta hleðslugetu svona rafhlaða. Það hefur tekið sérfræðinga Nissan allt að 16 daga að greina allar 48 einingarnar í slíkum rafhlöðum, en í nýju verksmiðjunni hafa menn fundið upp aðferð til að klára slíkt verkefni á aðeins fjórum klukkustundum. 

Einingar sem hafa meira en 80% hleðslugetu eru notaðar aftur í endurunnar rafhlöður fyrir Nissan Leaf. Rafhlöðueiningar sem eru með minni hleðslugetu en 80% eru notaðar í lyftara, golfbíla og önnur tæki sem nota minni orku en bílar.

Framleiðslugetan í japönsku verksmiðjunni er aðeins 2.250 samsettar rafhlöðueiningar á ári með möguleika á aukningu um nokkur hundruð einingar. Þó þetta sé vissulega í áttina er þetta nánast eins og dropi í hafið ef verið er að horfa til þess að að rafbílar komi í stað milljóna hefðbundinna bensín- og dísilknúinna bíla. Vinnslukerfi verksmiðjunnar á þó einnig að nýtast fyrir notaðar rafhlöður úr nýjustu Nissan bílunum sem eru talsvert öðruvísi samsettar en í elstu bílunum.

Rafbílar eru um margt sniðug farartæki sem ættu að vera kjörin lausn fyrir Íslendinga og gæti styrkt okkar hreinleikaímynd. Þar  verða menn þó að hafa í huga að sjálfbær framleiðsla á raunverulega umhverfisvænum rafhlöðum virðist alls ekki alveg í sjónmáli. Á meðan væri líklega mun skynsamlegra og þjóðhagslega hagkvæmara að auka vægi bifreiða sem nýtt geta innlent metangas. Stórminnka þá um leið losun gróðurhúsalofttegunda.