В современном мире, люди стали все больше задумываться об экологии. В частности о загрязнении воздуха автотранспортом. Выходом из этой ситуации является полный отказ от ДВС (двигатель внутреннего сгорания) и переход на электромобили. Но спасет ли это решение экологию и насколько экологичен электротранспорт?
Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно сначала узнать историю электромобилей, и почему сейчас большинство автомобилей ездит на бензине а не на электричестве.
1. История создания
Начало истории изобретения транспортного средства с электродвигателем относится к XIX столетию. Прообразом электромобиля можно считать тележку, которая приводилась в движение электроэнергией. Её создал изобретатель из Венгрии Аньос Джедлик. Кстати, во времена появления такой электротележки о двигателе внутреннего сгорания человечество ещё не знало.
Появление первой машины с электромотором произошло в конце 1830-х – начале 1840-х гг. Над проектами создания примерно в одно время работало несколько человек в разных странах. Так, в 1834 г. американец Томас Дэвенпорт построил первый электромотор постоянного тока, однако не запатентовал его. Мотор установили в платформу, которая осуществляла движение по электрифицированному треку.
Машину, приводимую в движение первичными гальваническими элементами, в 1835 г. придумали голландские учёные Сибрандус Стрэтин и Кристофер Беккер.
Официальной же точкой отсчёта истории электрокаров считается 1837 г. Именно тогда шотландский изобретатель Роберт Дэвидсон представили миру свой электромобиль, в котором могли ехать 2 человека. Он работал от одноразовой батареи.
Презентация следующего электромобиля, уже передвигающегося на трёх колесах, произошла в Париже. Его представил француз Густав Труве. Транспорт разгонялся до 12 км/ч и мог проехать 26 км.
Ещё одной важной вехой в истории создания электромобилей считается 1884 г. В этот период англичанин Томас Паркер изобрёл транспорт, который работал от перезаряжаемой батареи.
А в 1899 г. русский инженер Ипполит Романов окончил разработку электромобиля, который был способен двигаться без подзарядки около 60 км. Он мог перевозить 17 пассажиров и развивать скорость до 40 км/час.
В то время как автомобиль с двигателем внутреннего сгорания был изобретен в 1806 году, что привело к появлению в 1885 году повсеместно используемого сегодня двигателя внутреннего сгорания.
2. Почему электромобили проиграли ДВС?
Ответ на этот вопрос можно найти на рубеже XIX и XX веков. На это время рынок авто был разделён следующим образом:
· 40% занимали паромобили.
· 38% рынка было у электрокаров.
· 22% было за авто с ДВС.
Но эта статистика изменилась с появлением компании Ford.
Именно она впервые стала использовать метод конвейерной сборки что позволило производить автомобили за маленький срок и с низкой себестоимостью. Таким образом появляется автомобиль Ford model T. Его сборка на 1909 год занимала 12,5 часов что по меркам того времени было практически мгновенно. А на момент 1917 года время сборки одного автомобиля сократилась до 93 минуты, что равно 1 часу 55 минутам. Самой массовой машиной стала Ford model T. За 1917 год было выпушено 735 000 model T с ценой в 500$ что на современные деньги равно примерно 10000$.
Другие компании попросту не могли конкурировать с Ford, и в итоги закрывались. Именно благодаря компании Ford все стали покупать и пользоваться машинами с ДВС, а спрос на электромобили упал.
3. Экологичность
Практически каждый считает что электромобили это очень экологичный вид транспорта, видь он не выбрасывают в атмосферу выхлопные газы, не тратит природные ископаемые такие как нефть и т.д. И будут правы, но
у электромобиля есть другие недостатки вредящее окружающей среде. О них сейчас и пойдет речь.
Ключевое конструктивное отличие электромобилей от традиционных автомашин с бензиновыми, дизельными или газовыми моторами — это электрический тип двигателя, работающего на энергии от подзаряжаемых аккумуляторных батарей. Несмотря на то что электромобили могут потреблять энергию, в том числе от солнечных панелей или топливных элементов, их конструкции в любом случае включают такие батареи. Как заверяют современные производители электромобилей, главным преимуществом таких машин является высокая экологичность, поскольку отсутствуют выхлопы, не используются нефтепродукты, антифризы, масла — как моторные, так и трансмиссионные. Несомненно, с таким доводом можно было бы согласиться, поскольку, на первый взгляд, очевидным плюсом автомобилей на электрической тяге является отсутствие выбросов в городской воздух во время текущей эксплуатации. В то же время, по мнению ученых, степень экологической безопасности автомобиля стоит определять не только лишь по последствиям его работы, но и по ряду других факторов. Учитывать следует весь жизненный цикл электромобилей — от этапа производства до утилизации, в том числе процессы пополнения энергией и обслуживания машин.
Загрязнение воздуха
Рассмотрим главный плюс для электромобилей - отсутствии выхлопов. Выбросы парниковых газов и ядовитых соединений в воздух при переходе на электротранспорт на самом деле нисколько не уменьшаются, хотя на самом деле загрязняют воздух уже не машины на электрической тяге, а тепловые электростанции, которые производят энергию для зарядки автомобильных аккумуляторов для них. Хотя КПД электростанций выше, чем аналогичный показатель двигателей внутреннего сгорания, всё же КПД силовой установки электромобилей также далёк от 100% с учётом невысокой эффективности аккумуляторов, потерь на преобразовании энергии для зарядки батарей и обеспечения работы машин. То есть выбросы имеют место, просто меняется их источник — вместо выхлопных труб автомобилей дополнительный объём загрязнений воздуха исходит из труб электростанций. Специалисты научно-технического университета Норвегии сделали вывод — внедрение электромобильного транспорта в тех регионах, обеспечение энергией которых осуществляется на станциях путём сжигания угля или нефти, с экологической точки зрения попросту бессмысленно.
Аккумуляторная угроза
Большая экологическая опасность электромобилей кроется вовсе не в выбросах энергогенерации, а в последствиях процессов производства и использования мощных аккумуляторов. Так, представители упомянутого Норвежского университета наук и технологий занялись изучением производственных процессов, связанных с выпуском электромобилей и высчитали, что предприятия данной отрасли выбрасывают в окружающую среду гораздо большее количество токсических отходов, чем обычные автомобильные заводы. Выяснилось, что при производстве машин на электротяге в атмосферу также выходит в два раза больше парниковых газов, что, как оказалось, связано с повышенным энергопотреблением ввиду технологических причин. Основная доля энергозатрат и токсических выбросов приходится на выпуск аккумуляторов. Даже на этапе производства электромобилей риски экологических последствий в районах размещения заводов, таких, как кислотные дожди и сокращение биоресурсов, гораздо выше, чем для обычных автостроительных предприятий, отмечают учёные.
Мощные аккумуляторы для электромобилей достаточно тяжелы — их вес достигает 400 килограммов. При этом большая часть состава батарей — высокотоксичные компоненты, в том числе литий, опасные соединения никеля, меди и алюминия, кобальта. Такие яды гораздо опаснее, чем выхлопные газы. Ввиду ограниченного срока службы аккумуляторов — до пяти лет — острой становится проблема их утилизации. Данная процедура сложна и трудоёмка, крайне дорога, то есть угроза нарушений технологии утилизации на фоне масштабного производства электромобилей неизбежна. Даже при соблюдении норм, колоссальные объёмы работ при утилизации чреваты рисками загрязнения окружающей среды. Переработка аккумуляторов — это и очень энергозатратный процесс. Для извлечения металлов из батарей требуется почти в десять раз больше энергии, чем при их производстве, что закономерно вызовет наращивание объёмов выбросов на ТЭС.
4. Вывод
Получается, что польза от автомобиля с электродвигателем сомнительна: осталось только до конца разобраться, что вреднее для атмосферы – электромобили или авто с традиционными бензиновыми и дизельными моторами, но глубоких исследований на данную тему не проводилось. Пока же ведущие автопроизводители активно вкладывают ресурсы в развитие электромобилей, различными методами способствуя уменьшению их вреда для экологии и может быть когда нибудь появится электромобиль абсолютно безопасный для окружающей среды, и тогда проблема загрязнения воздуха автотранспортам будет решена.