转型交通:实现可持续和公平的电力未来的机会

2023年5月8日|上午8:00
曼尼一步/ Unsplash
杰西卡·邓恩
高级分析师

电动交通对于一个更清洁、更健康的世界是必不可少的。用电动汽车取代汽油汽车可以减少导致气候金宝博的网址变化和疾病的排放。像我这样的研究人员正把显微镜放在电动汽车(ev)上,因为与任何提取和制造一样,它也有相关的影响。金宝博的网址我们特别关注采矿和加工矿物对社会和环境的影响,这些矿物用于为这些车辆、公共汽车、自行车和摩托车提供动力的电池。金宝博的网址

我们正在进行的关于电动汽车电池的研究并不是要停止进步,继续陷入汽油动力的现状。相反,这是一个呼吁,以确保必要的过渡,从汽油创造最公平和可持续的未来可能。

虽然这似乎是显而易见的,但一些关于电动汽车矿物影响的新闻报道并没有准确地描述这一动机。在许多情况下,与电动汽车材料相关的问题被作为引人注目的头条新闻和问题的焦点,而不是关注更可持续的电气化交通的解决方案。人权研究员兼记者马克·达米特,引发了类似的担忧,说明此信息正在被一些坏演员为了自己的利益。

那么,在这种混乱的信息下,公众如何理解潜在的问题和潜在的解决方案,以创建一个低影响的交通系统?好吧,让我试着提供一个完整的画面。

让我们谈谈解决办法

减少污染的一个解决方案是从以汽油为基础的交通方式转向电动交通方式。今天以石油为基础的现状是不可持续的。汽油和柴油对环境和社会有无数的影响,但最大的污染影响来自提取精炼,石油燃烧为车辆提供动力。

由今天的电网驱动的电动汽车产生显著减少碳排放比汽油车更便宜,而且可以使用可再生能源。电动汽车的电池比汽油车需要更多的矿物质。然而,与燃烧石油不同的是,一旦石油被燃烧,资源就会耗尽,当电动汽车退役并用于制造新电池时,电池可以以高回收率回收,随着时间的推移,减少对新开采材料的需求。

好处与汽油车相比是明显的,还有环境及社会影响与电动汽车电池相关的矿物开采和加工。在这一转变中,创造一个可持续、公平和循环的交通系统是一个巨大的机会。

上图的假设:汽油效率为每加仑30英里,寿命里程为17.5万英里,总消耗量约为5800加仑。电动汽车电池容量:95千瓦时,续航里程350英里,效率0.27千瓦时/英里,寿命里程17.5万,总寿命耗电量48兆瓦时。风力涡轮机:2.75兆瓦的涡轮机,42%的容量系数。电动汽车电池的重量为370磅。锂,锰,镍和钴可以循环利用,回收95%的这些矿物质,然后在制造下一代电池时重新使用。

电动汽车可以把我们带到一个更清洁的未来,但我们需要引导它们实现这一目标

要创建一个可持续的、合乎道德的电气化交通系统,需要采取几个步骤。

首先,我们需要确保公平的做法到位,以减少采矿的影响。

几个组织概述了各种方法,包括联合国经济合作与发展组织,和负责任采矿保证倡议.的欧盟最近就立法要求这些框架达成一致,因此采取措施对其电池供应链进行尽职调查。

接下来,我们需要一篮子解决方案来有效地利用我们提取的材料。

增加交通、建设步行和骑自行车的基础设施、选择更高效的车辆、确保方便和负担得起的充电,以及再利用和回收电池等策略都有助于减少对电动汽车电池材料的需求。金宝博的网址

我已经讨论过电池回收的潜力减少整体物料需求在以前的博客中,但也有一些其他策略的巨大潜力减少未来矿产需求从交通系统。

让我们仔细看看一些有效利用材料的各种解决方案。

米切尔约翰逊/ Unsplash

增加城市的公共交通、步行和骑自行车的便利性可以减少所需的电动汽车数量,从而减少满足出行需求所需的电池矿物数量。

公交车是更有效地利用电池材料,因为一个有效的公交系统每次可以运送更多的人。研究丹麦西班牙已经证明,在城市地区增加公共交通可以帮助减少对汽车所有权的需求。减少汽车拥有量可以直接减少支持电气化运输系统所需的矿物数量。一个最近的研究还原到的潜能占2050年锂需求量的66%如果美国城市积极转向多式联运系统,那么与往常的商业相比。

提高车辆的效率可以减少为我们的车队供电所需的矿物金宝博的网址数量以及相关的影响。

就像更高效的汽油车意味着一箱汽油可以走得更远一样,更高效的电动汽车意金宝博的网址味着充满电可以走得更远。反过来,这意味着你可以使用更小的电池到达你需要去的地方。

以F150 Lightning为例。皮卡比汽车更大、更重、能效更低,所以它们需要更大的电池才能行驶同样的距离。F150的电池容量为113千瓦时(可用容量为98千瓦时),车辆效率为每英里0.49千瓦时,因此充满电后可以行驶约230英里。另一方面,特斯拉Model 3的电池容量为70千瓦时(可用容量为65千瓦时),每英里的效率为0.26千瓦时,充满电后可以行驶272英里。如果你要搬运材料或拖拽,F-150可能是正确的选择,但要搬运多达五个人200多英里,特斯拉可以用更少的用电量和更小的电池来实现这一目标。汽车制造商可以通过尽可能提高汽车的效率,并提供包括小型汽车在内的各种电动车型,金宝博的网址消费者可以通过选择最高效的电动汽车来满足他们的需求。

即使是高效的电动汽车也可能有一个大电池。汽车制造商将汽车的续航里程作为吸引消费者的卖点,但买家要小心了。更大的电池不仅增加了电动汽车的成本,而且增加了对电池材料的需求——你可能不需要更大的电池。目前市场上的大多数电动汽车充满电后的续航里程约为250英里,但一些汽车制造商提供的车型具有300400,或500 +英里的范围内。这些续航里程更高的车型意味着你不仅要花更多的钱,还要带着更大的电池到处跑,而且很可能只使用了一小部分电池。了解你的驾驶习惯和在家里、工作场所和其他地方的充电选择,也可以让你更有信心,可能不需要额外的电池容量。汽车制造商和充电供应商可以提供帮助,确保容易获得、负担得起和可靠的公共快速充电,让消费者相信,当他们需要充电时,他们会得到充电。

从这个角度来看,美国每年销售约1500万辆新车。金宝博的网址如果这些电动汽车的效率、电池尺寸和化学成分都与2022年推出的特斯拉Model 3相似,那么它们将需要10.7万吨锂。如果它们的电池尺寸、效率和化学成分都与2022年的F150闪电相当,那么它们将需要17万吨——比现在多58%。因此,确保电动汽车的效率可以避免大量不必要的材料使用。

通过再循环来回收矿物,然后制造新的电池,可以减少对新的提取和开采的需求。

回收电池寿命结束减少了对采矿的需求,并创造了更低的影响和当地矿产供应链。通过回收旧电池来回收材料有很大的意义较低的环境影响与通过采矿采购矿物相比,加上退役电池有可能提供大量的可回收材料。我的研究研究表明,到2050年,美国回收的矿物可以满足电动汽车49%的钴、43%的镍和25%的锂需求。其他研究表明,如果多式联运选项也得到扩展,那么到2050年,回收锂的高循环潜力也可以达到49%,从而减少电动汽车的购买量和所需的矿物总量。

通过明智、道德和公平的行动,使我们的交通系统电气化

我们必须实施研究人员和受影响社区提供的许多解决方案,而不是重复化石燃料行业过去的错误。随着我们逐步淘汰石油,我们有机会创造一个更高效的运输和制造系统。我们可以减少与电池技术相关的影响,建立一个更清洁、更道德、更公平的电气化交通系统。