Zijn EV's echt beter voor het milieu?
Australisch onderzoek analyseert levenscycli
De laatste jaren is er veel discussie over de mate waarin elektrische voertuigen daadwerkelijk beter zijn voor het milieu dan de klassieke tegenhangers op benzine of diesel. In Australië heeft men de data eens op een rijtje gezet, rekening houdend met de volledige levenscyclus van de wagen.
Life cycle assessment
Het ecologische aspect van EV's is ongeveer het meest gebruikte argument om voor hun breder gebruik te pleiten. Deze meerwaarde voor het milieu ligt echter niet voor de hand: zo wordt er vaak gewezen op de sterke vervuiling die gepaard gaat met het produceren van de vele batterijen die een EV nodig heeft.
Het is echter cruciaal om te beseffen dat zowel het verbranden van fossiele brandstoffen aan de ene kant en het produceren van batterijen aan de andere slechts aspecten zijn van een veel langere levenscyclus van de wagens in kwestie. Om een volledig beeld te krijgen van hoeveel emissies een wagen nu veroorzaakt, moet er dus naar het volledige leven gekeken worden, van productie tot recyclage. Zelfs dan worden er bepaalde factoren niet meegerekend, zoals de vervuiling veroorzaakt door mijnbouwactiviteiten die nodig zijn voor de productie van voertuigen.
In Australië heeft men een elektrische wagen en een benzinewagen rechtstreeks vergeleken, waarbij men keek naar de emissies van CO2 van begin tot einde. Voor beide types voertuigen gaat het om deze fases van uitstoot:
- Productie van de wagen.
- Fabricage van de batterijen (vooral voor EV's).
- Effectief gebruik van de wagen.
- Recyclage en slopen van de wagen, inclusief batterijen.
Bovendien hield men rekening met het gebruik van fossiele brandstoffen om de elektriciteit te produceren die EV's doen werken. Elektriciteit is, net als in Europa, dus niet overal even 'groen'. Het ecologische karakter van de elektriciteit heeft vooral gevolgen voor de derde fase. Concreet vergeleek men SUV's van gemiddelde grootte, zoals de Tesla Model Y, Toyota's RAV4 en de Mazda CX-5. Ook in België zijn dit erg populaire types.
Productiefase
Onder de fabricage van een wagen valt de productie van de ruwe grondstoffen nodig om de wagen te maken, zoals de carrosserie, interieur, banden ... Weinig verrassend zien we nauwelijks een verschil tussen EV's en benzinewagens. De profielen van de emissies zijn erg gelijkaardig, met iets meer uitstoot voor benzinewagens.
Plus batterijen voor EV's
Deze gelijke stand wordt volledig doorbroken wanneer de batterijen in rekening gebracht worden. Bij EV's zijn de batterijen uiteraard groter en zwaarder dan bij benzinewagens. Daarnaast veroorzaken batterijen geproduceerd in China meer emissies dan de Europese. In Australië gaat het vooral om Chinese batterijen, dus dit type werd hier als referentie gebruikt. Het resultaat is bijna een verdubbeling van de emissies bij EV's, waardoor benzinewagens voorlopig significant beter scoren.
Effectief gebruik op de weg
Het gebruiken van de wagen op de weg vormt echter de grootste bron van emissies. Hierbij gaat het om de uitstoot bij het rijden, het onderhoud en de productie van de brandstof in kwestie. Volgens het Australian Bureau of Statistics (ABS) rijdt de gemiddelde Australische auto ongeveer 12.600 km per jaar, of zo'n 189.000 km tijdens de volledige levenscyclus.
Ook hier zijn er kanttekeningen nodig. Hier wordt er enkel gekeken naar de CO2-emissies van de uitlaat bij benzinewagens en dezelfde soort uitstoot die vrijkomt bij het produceren van zowel elektriciteit als fossiele brandstoffen. Met andere woorden, emissies van banden en remmen - die laatste zijn doorgaans een pak groter bij EV's - worden niet meegenomen in de berekening. Nochtans worden ook deze nu gereguleerd en erkent men de significante impact hiervan op mens en milieu.
De geteste SUV op benzine produceert bijna 46 ton CO2 tijdens het volledige leven op de weg. Fossiele brandstoffen zorgen niet alleen voor aanzienlijke emissies aan de uitlaat, maar ook tijdens het produceren ervan. Deze brandstoffen worden opgepompt, verwerkt en getransporteerd naar benzinestations. Al deze aspecten zorgen voor extra emissies.
Het geschatte benzineverbruik is hier 8,3 liter per 100 km, gebaseerd op de Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure (WLTP). In de praktijk ligt het verbruik bijna steeds hoger. We kunnen dus verwachten dat de werkelijke emissies van benzinewagens nog wat hoger liggen.
Een belangrijk probleem bij wagens op fossiele brandstof is het gebrek aan efficiëntie. Er wordt veel energie verbruikt, maar het merendeel hiervan - maar liefst 70 tot 80% - gaat verloren aan hitte. Bovendien speelt de immer toenemende grootte van wagens een rol. Dit heeft vooral een effect op het gebruik van fossiele brandstoffen.
Het uiteindelijke resultaat is een pak meer emissies voor benzinewagens dan voor EV's, waardoor die laatsten weer ecologischer voor de dag komen.
We kunnen deze resultaten ook uitzetten tegenover de tijd, met de benzinewagens in het blauw en de EV's in het rood. Ook hier worden de wagens 15 jaar lang gebruikt, goed voor 189.000 km.
Zoals gezegd is de manier waarop de brandstof wordt geproduceerd van groot belang. Dit geldt dus ook voor de productie van elektriciteit, die steeds minder gebaseerd is op fossiele brandstoffen. In bovenstaande grafiek vlakt de rode curve van de EV's af in de toekomst. Dit is juist dat effect van een steeds groenere elektriciteitsproductie. Dit scenario is gebaseerd op het model van de Australian Energy Market Operator (AEMO), waarbij het groeiende aandeel van hernieuwbare energiebronnen wordt ingeschat. Dezelfde EV zal in pakweg 2030 dus minder emissies produceren dan in 2025.
In dit onderzoek wordt echter een belangrijke factor over het hoofd gezien bij het beschouwen van de lange termijn. Uit onderzoek blijkt dat de meeste batterijen voor EV's geen 15 jaar meegaan. De meeste halen nauwelijks 10 jaar, waarna ze vervangen moeten worden. Als men een EV dus langdurig wil gebruiken - wat noodzakelijk is om de impact van batterijproductie te compenseren - zijn in veel gevallen twee sets batterijen nodig. Hierdoor verdubbelt in de praktijk de impact van de tweede emissiefase. Gegeven het vaak kortstondig gebruik van EV's, voornamelijk als bedrijfswagen, is de uiteindelijke inhaalbeweging ten opzichte van benzinewagens dus niet zo vanzelfsprekend.
Dit zijn de Australische gemiddeldes, maar per regio varieert de manier waarop elektriciteit geproduceerd wordt en dus hoe groen de brandstof voor EV's is. Dergelijke verschillen zien we ook in Europa, waarbij het ene land veel meer inzet op hernieuwbare energie dan andere. Hieronder volgt een vergelijking van vier Australische regio's.
Wanneer een EV rijdt op elektriciteit opgewekt door zonnepanelen, liggen de emissies uiteraard nog een pak lager. In dat geval zijn ze zelfs verwaarloosbaar, hoewel we ook hier erop moeten wijzen dat zonnepanelen best vervuilend zijn om te produceren.
Slopen en recycleren
Relatief gezien zijn de emissies die voortkomen uit het slopen en recycleren van wagens vrij klein. Het merendeel van de uitstoot zit dus in het gebruik op de weg, zeker wanneer we zien dat een steeds groter deel van de wagen kan gerecycleerd worden. Hierdoor kan een deel van de emissies veroorzaakt door de productie gecompenseerd worden.
Bovendien kan er op dit vlak nog heel wat progressie geboekt worden. Gebruikte batterijen van EV's kunnen nog steeds hun nut bewijzen binnen huishoudens, als back-up bijvoorbeeld. Bepaalde fabrikanten zoals Tesla gebruiken reeds oude autobatterijen om hun fabrieken mee aan te drijven. Er wordt geschat dat dit hergebruik van batterijen de ecologische voetafdruk van de batterijproductie kan halveren.
Wat met hybrides?
Hybrides zijn tamelijk complexe gevallen waarbij we rekening moeten houden met verschillende soorten. Plug-inhybrides werken op zowel benzine als elektriciteit. De totale emissies van zo'n wagen hangen dus af van de elektriciteitsproductie in de regio, maar ook van het rijgedrag van de chauffeur in kwestie.
Recent onderzoek maakt de situatie nog wat ingewikkelder. Zo concludeerde het Europees Milieuagentschap dat de emissies van plug-inhybrides maar liefst 3,5 keer hoger lagen dan werd gerapporteerd. Het bleek dat hybrides minder vaak werden opgeladen en gebruikt in elektrische modus dan verwacht.
Conclusie
Uiteindelijk zal een EV minder schadelijke emissies produceren dan het equivalent op benzine, onafhankelijk van de locatie. In alle scenario's komt de EV als ecologischer uit de bus, iets dat enkel maar zal toenemen naarmate onze energieproductie steeds groener wordt.
De data werd verzameld door de Electric Vehicle Council en dit heeft wel enkele gevolgen voor de betrouwbaarheid van de resultaten. Hoewel de berekeningen op zich correct zijn en gebaseerd zijn op robuuste modellen, zijn er hier en daar elementen buiten beschouwing gelaten die anders nadelig zouden kunnen zijn voor de EV's. Denk bijvoorbeeld aan de emissies van remmen, de non-emissie gerelateerde vervuiling gelinkt aan batterijen en de frequente nood aan extra batterijen om een EV überhaupt lang genoeg te kunnen gebruiken.
Dit alles verandert niks aan het feit dat een nieuwe EV minder zal verbruiken dan een nieuwe benzinewagen, wanneer beide lang genoeg worden gebruikt. Dit laatste element is echter wel cruciaal: een EV slechts enkele jaren laten rijden of kopen als vervanging voor een reeds oudere benzinewagen is en blijft geen ecologische oplossing.
Voor meer informatie over de data van deze studie, klik hier.