Mặc dù xe điện không tạo ra khí thải khi lái xe, nhưng việc sản xuất và thải bỏ pin EV có tác động lớn đến lượng khí thải nhà kính.
Chúng ta chỉ luôn nghe nhiều về những lợi ích môi trường của xe điện, và mặc dù chúng thực sự tạo ra ít khí thải hơn so với xe chạy bằng động cơ đốt trong, nhưng điều bạn có thể không biết là tác động môi trường của những chiếc xe điện này vượt xa những ống xả. Hơn nữa, việc sản xuất pin xe điện tiêu tốn rất nhiều năng lượng. Ví dụ, việc sản xuất bộ pin của Tesla Model S cần mức sử dụng năng lượng tương đương của 50 ngôi nhà. Ngoài ra việc xử lý các nguyên liệu thô còn gây ra thoái hóa đất, mất đa dạng sinh học, hủy hoại chức năng hệ sinh thái, thiếu nước và làm nóng lên toàn cầu. Khi đánh giá lượng khí thải nhà kính từ pin xe điện, có một số yếu tố khác cần được xem xét, từ việc khai thác lithium-ion đến sản xuất điện lưới, sản xuất và thải bỏ, xử lý pin.
Mặc dù vẫn còn tồn tại một số trở ngại đối với việc để xe điện trở thành xu hướng chủ đạo (chẳng hạn như chi phí sản xuất), nhưng sẽ có nhiều người tiếp tục chuyển từ động cơ đốt trong sang việc chỉ cần cắm điện tại nhà. Xe điện đang ngày càng trở nên phổ biến và đó là một điều tốt! Nhưng pin của chúng đi kèm với các tác động môi trường của riêng chúng. Và điều quan trọng là phải hiểu những điều đó trong khi chúng ta đang gấp rút chuyển sang dùng điện. Mặc dù xe điện không trực tiếp tạo ra khí thải khi lái xe, nhưng việc sản xuất và thải bỏ pin có thể có tác động đáng kể đến lượng khí thải nhà kính.
Sản xuất pin EV tiêu tốn rất nhiều năng lượng và tạo ra lượng khí thải đáng kể
Khi lái xe điện, bạn sẽ rất dễ quên rằng bộ pin trong xe là một nhà máy điện nhỏ. Do pin xe điện quá lớn và cần rất nhiều năng lượng để sản xuất, nên quá trình chế tạo chúng tạo ra lượng khí thải nhà kính đáng kể. Việc sản xuất pin lithium-ion chiếm 10% tổng lượng khí thải của xe điện. Trong quá trình chế tạo pin EV, đặc biệt là trong các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch, thường ở những nơi như Đức, lượng khí tải từ nhà máy có thể nhiều hơn 74% CO2 so với mức có thể giảm khi chế tạo xe động cơ đốt trong. Để sản xuất ra một bộ pin cho SUV nặng 500kg, nhà máy thải ra nhiều khí thải hơn đáng kể so với một chiếc xe động cơ đốt trong thông thường.
Quá trình khai thác lithium gây thiệt hại và làm ô nhiễm các hệ sinh thái
Thành phần chính của pin xe điện là lithium-ion. Việc khai thác chất này được biết là tạo ra nhiều chất ô nhiễm độc hại. Mặc dù ai cũng biết rằng tất cả các hình thức khai thác tài nguyên đều có hại cho môi trường, nhưng việc khai thác và xử lý lithium rất tốn năng lượng và có xu hướng được thực hiện theo những cách rất có hại cho môi trường. Ở Nam Mỹ, nơi có các bãi muối lithium chủ yếu là những vùng đất khô cằn. Nước rất quan trọng đối với sinh kế của các cộng đồng địa phương, nhưng việc khai thác không chỉ tiêu thụ mà còn làm ô nhiễm và chuyển hướng các nguồn nước khan hiếm này ra khỏi các cộng đồng này. Đôi khi, phải cần đến 2,2 triệu lít nước để sản xuất một tấn lithium, khiến các hoạt động khai thác tiêu thụ tới 65% lượng nước từ hồ, ao và những thứ tương tự.
Quá trình sản xuất thải các chất gây ô nhiễm có hại vào không khí
Giờ đây, xe điện là bước tiến tốt nhất trong việc giảm phát thải khí nhà kính, nhưng như đã khẳng định, mô hình sản xuất pin lithium-ion hiện tại vẫn tạo ra ô nhiễm có hại, một vấn đề cần được giải quyết. Trong quá trình chiết xuất và tinh chế lithium, coban (là một trong những kim loại chính giúp nó hoạt động), và các kim loại khác được sử dụng trong sản xuất pin thường giải phóng các chất gây ô nhiễm không khí có hại và rất nguy hiểm, bao gồm sulfur dioxide, nitrogen oxide, và carbon monoxide. Ngoài ra, các phản ứng hóa học diễn ra trong quá trình sản xuất các loại pin này cũng giải phóng các hóa chất độc hại vào không khí. Một số hóa chất độc hại này là hydro florua và niken oxit. Những chất gây ô nhiễm này được biết là gây ra các vấn đề về hô hấp, hủy hoại môi trường và đôi khi thậm chí gây tử vong.
Sạc qua lưới điện làm tăng nhu cầu đối với các nguồn năng lượng bẩn
Mặc dù xe điện (EV) có thể giảm lượng khí thải ở ống xả, nhưng năng lượng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho chúng vẫn có thể được biết là góp phần gây ra biến đổi khí hậu. Để sạc pin cho những chiếc xe điện này, chúng phải được cắm vào lưới điện dù ở nhà, nơi làm việc hay ở trạm sạc. Điều này có nghĩa là năng lượng mà xe điện sử dụng phần lớn vẫn phụ thuộc vào loại nhà máy phát điện cung cấp năng lượng cho chúng. Thật không may, nhiều quốc gia vẫn sử dụng các nguồn năng lượng bẩn thông thường như than đá và khí tự nhiên—những nguồn luôn làm tăng lượng khí thải nhà kính. Vì vậy, mặc dù việc chuyển sang sử dụng xe điện là một ý tưởng tuyệt vời, nhưng điều quan trọng là phải xem xét nguồn điện cung cấp và sạc cho xe đến từ đâu, bao nhiêu năng lượng—và loại năng lượng—nó đang sử dụng cũng như các giải pháp thay thế hiệu quả. Đây là một trong những lý do khiến Toyota rất quan tâm đến Hydrogen như một loại nhiên liệu thay thế.
Xử lý kém Pin đã qua sử dụng thải ra các hóa chất độc hại
Một tác động môi trường lớn khác của pin xe điện là việc xử lý chúng. Bất cứ khi nào xe điện hết vòng đời, chúng cần được tái chế đúng cách vì chúng cũng có thể thải ra khí độc hại. Điều này rất quan trọng vì chúng cũng có thể gây ra các mối nguy hại cho sức khỏe và môi trường. Không phải tất cả các loại pin xe điện đều được tái chế thường xuyên. Điều này thường dẫn đến việc tích lũy liên tục tất cả pin đã qua sử dụng tại các bãi chôn lấp, mặc dù đây là một cuộc chiến đang diễn ra, với các nhà sản xuất như Tesla đang dẫn đầu. Tuy nhiên, pin không được tái chế đúng cách sẽ bị loại bỏ mà không được xử lý thích hợp. Khi những pin EV đã qua sử dụng này không được xử lý đúng cách, các chất ô nhiễm hóa học tạo nên lõi của chúng như chì, niken, coban và lithium có thể xâm nhập vào môi trường và có thể gây hại cho cả động vật hoang dã và sức khỏe con người. Đây là lý do tại sao các nhà sản xuất cần đảm bảo rằng pin đã qua sử dụng được xử lý đúng cách thông qua các trung tâm tái chế để giúp bảo vệ môi trường của chúng ta khỏi các hóa chất độc hại.
Vật Liệu Có Giá Trị Trong Pin Xe Điện Không Được Tái Chế
Như đã thảo luận trước đây, pin xe điện chứa một bãi mìn các vật liệu có giá trị có thể tái chế. Thật không may, điều này không được thực hiện đủ thường xuyên. Trong quy trình tái chế này, các tế bào pin cũ cần được tháo rời và các thành phần phải được tách thành các vật liệu khác nhau như đồng, niken, coban và nhôm. Những vật liệu này có thể được tái sử dụng trong các sản phẩm mới. Quy trình tái chế này trong pin xe điện là một bước rất quan trọng hướng tới việc giảm lượng khí thải nhà kính từ hoạt động khai thác và sản xuất vật liệu mới mà lẽ ra có thể được lấy từ các tế bào đã qua sử dụng vì nó làm giảm nhu cầu khai thác vật liệu mới. Quá trình này giữ cho những vật liệu có giá trị này không bị chôn lấp và lưu thông chúng trong nền kinh tế. Việc tái chế các loại pin này cũng giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng từ quá trình sản xuất tế bào lên đến 80% và là một giải pháp đôi bên cùng có lợi cho tất cả chúng ta.
Cơ sở lưu trữ pin có thể gây ra các mối nguy hại cho môi trường
Một vấn đề môi trường lớn đối với xe điện là việc lưu trữ và thải bỏ pin lithium-ion khi hết vòng đời của chúng. Nếu không được xử lý đúng cách, các thiết bị lưu trữ pin nơi chúng có thể tạo ra chất thải nguy hại. Cũng cần xem xét vị trí của các địa điểm này để đảm bảo rằng các chất độc hại không được thải ra môi trường. Nếu một cơ sở lưu trữ được đặt ở một địa điểm có hệ sinh thái mong manh, nó sẽ gây ra hậu quả khủng khiếp. Ngoài ra, khi cất giữ và thải bỏ pin, cũng phải tuân thủ các quy trình an toàn thích hợp để tránh tiếp xúc ngoài ý muốn với các vật liệu nguy hiểm. Những điều này và một số điều nữa là những cân nhắc phải được tính đến khi đánh giá tác động môi trường của pin xe điện, để đảm bảo sử dụng xe điện bền vững và giảm mọi nguy cơ tiềm ẩn.
Chúng có lượng khí thải cao hơn so với ô tô chạy xăng.
Khi tính toán lượng xe điện cần thiết trên đường và số lượng pin cần chế tạo để cung cấp năng lượng cho chúng, hãy nhớ các quy trình mà các loại pin này trải qua trước khi chúng đi vào các phương tiện này và bạn sẽ nhận ra rằng xe điện có thể có lượng khí thải trong suốt thời gian sử dụng cao hơn so với xe chạy xăng. Quy trình sản xuất pin xe điện có thể tạo ra nhiều khí thải hơn so với quy trình sản xuất động cơ đốt trong. Điều này chủ yếu là do lượng lớn năng lượng cần thiết để khai thác, sản xuất, xử lý, lưu trữ và vận chuyển pin lithium-ion. Tuy nhiên, nếu quy trình sản xuất được tối ưu hóa và các mối nguy này được kiểm soát, xét về tổng lượng phát thải trong vòng đời, xe điện vẫn dẫn đầu vì lượng khí thải từ ống xả của chúng – tức là lượng khí thải CO2 khi lái xe – thấp hơn nhiều/không đáng kể so với những chiếc xe chạy xăng.
Pin xe điện có tác động đáng kể đến Well-to-Wheels
Pin xe điện có thể giảm đáng kể lượng khí thải từ ống xả, nhưng tác động well-to-wheels phức tạp hơn đáng kể. Từ quy trình khai thác gây nguy hiểm cho môi trường, đến quá trình sản xuất hầu hết được thực hiện trong các nhà máy dựa vào nguồn năng lượng bẩn, đối với quá trình sản xuất lưới điện và thải bỏ chúng khi kết thúc vòng đời của chúng, thì phải tính đến tác động tổng thể của chúng đối với phát thải khí nhà kính. Tin tốt là với các quy định được ban hành thường xuyên và với việc cải tiến các công nghệ pin tiên tiến, tính bền vững của xe điện sẽ được cải thiện theo thời gian. Chỉ dựa vào xe điện để giảm phát thải khí nhà kính và chống biến đổi khí hậu không phải là giải pháp. Chúng ta sẽ cần sự kết hợp của các chiến lược như tinh chỉnh quy trình khai thác, cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong các ngành công nghiệp khác, điện khí hóa phương tiện giao thông và khử cacbon trong sản xuất điện.
Giảm hoặc bù đắp lượng khí thải nhà kính của EV là điều bắt buộc
Trong những năm qua, công nghệ pin đã được cải thiện rất nhiều. Pin lithium-ion có nhiều khả năng sản xuất điện hơn khi chúng được sạc và điện trở trong thấp hơn nhiều so với các loại pin trước đó. Công nghệ mới này mang đến cơ hội biến điện khí hóa giao thông thành công. Trong thế giới xe điện, hiệu quả quan trọng của nó được cải thiện trong tất cả các phần của quy trình sản xuất pin. Để làm cho quá trình sản xuất những loại pin này trở nên thân thiện với môi trường hơn, chúng ta có thể thực hiện theo hai cách. Các công ty liên quan nên đầu tư thời gian và nguồn lực để thực hiện mọi việc hiệu quả hơn, để họ sử dụng ít nguyên liệu thô hơn mà không làm giảm dung lượng pin hoặc năng lượng. Mặc dù nó không được đảm bảo, nhưng đó là con đường có khả năng thực hiện nhất. Một khả năng khác là phát minh ra một công nghệ pin mới, sạch hơn, hoàn toàn không sử dụng lithium.
