Комментарии 23
Эта картинка поможет лучше понять статью
Ну и второе. Говоря об электромобилях и металлах, стоит добавить ещё два металла, рост потребления которых будет прямо пропорционален росту числа электромобилей. Медь и алюминий. Причём не только в составе электромобилей (медь в электромобиле - обмотка ДВС и силовая проводка, алюминий - облегченные кузова, чтобы компенсировать вес батареи), но и в инфраструктуре для электромобилей - зарядные станции, кабеля, модернизация электросетей.
Сокращение использования дефицитных металлов, и их переработка - будет ключом к переходу всего мира на электромобили.
А я думал ключом будет для начала чистая дешёвая электроэнергия. А не те 2-3%, которая сейчас от ветрячков и панелек за конский ценник.
Во многих странах постановление правительства ускоряют подобные изменения.
Почему нету постановлений правительства о принудительном переводе всех кораблей с мазута на эл-во или самолётов с керосина? У мазута и керосина нету вредных выбросов?
В ближайшие десятилетия сотни миллионов транспортных средств выйдут на дороги с массивными батареями внутри.
Сотни миллиардов! Вся Африка и индусы массово пересаживаются на Теслы за 50к долларов. А потом сразу в Мумбаи проходит межпланетный шахматный турнир.
Поскольку добывать металлы по-прежнему дешевле, чем их перерабатывать, то в большинстве случаев, ключевая цель состоит в разработке процессов извлечения ценных металлов с достаточно низкой стоимостью, чтобы конкурировать с только что добытыми металлами
А почему правительства могут принять постановления по принудительному субсидированию и переходу на эл. мобили, а вот про принудительную переработку батарей не могут? Великому изобретателю Маску первые 20 лет это было невыгодно?
(По некоторым оценкам, электромобили уже дешевле, чем автомобили с бензиновым двигателем, в течение всего срока их службы, благодаря меньшей стоимости питания и обслуживания.)
Это потому что эл.мобили принудительно субсидируются на миллиарды долларов за счёт ДВС и топлива, а также напрямую из бюджетов?
Но более современные методы извлечения лития из геотермальной воды с использованием геотермальной энергии для управления процессом считаются более безопасными.
Инвесторы уже вовсю скупают участки в Исландии и на Камчатке.
Как только у миллионов больших батарей закончится срок службы, появится эффект масштаба, который сделает переработку более эффективной, а экономическое обоснование этого - более привлекательным.
А до тех пор, пока не случится экономического обоснования - пусть пока полежат на свалке где-нибудь в Украине/Ботсване/Китае.
После десяти лет использования автомобильный аккумулятор, такой как Nissan Leaf, который первоначально имел 50 киловатт-часов, потеряет максимум 20% своей емкости.
А если никуда не ездить - я уверен даже 15%! В Nissan Leaf официальная гарантия на аккумулятор составляет 8 лет или 160тыс км. пробега. Через 10-12 лет потери могут быть и 30% и 40%. А в первом поколении было и все 50% - десятилетние лифы в реальных условиях обычно проезжали 50-60км вместо 100-120 заявленных с завода.
Другой майский отчет МЭА, организации, известной своими исторически осторожными прогнозами, включал дорожную карту по достижению к середине века нулевых выбросов в мире, которая включает в себя переход на электрический транспорт в качестве краеугольного камня
Осталось всего ничего - построить 100 миллионов электрических кораблей и самолётов. И заставить упёртых европейцев отапливать дома зимой не грязным российским газом - а чистым красивым эл-вом с солнечных панелей.
А я думал ключом будет для начала чистая дешёвая электроэнергия. А не те 2-3%, которая сейчас от ветрячков и панелек за конский ценник.
Вторичная переработка дает экономию той же энергии и материалов (для извлечение с помощью той же энергии) поэтому это вещь даже более важная чем ветряки и панельки. В статье про BMW i Vision Circular это наглядно видно. Они отказались от клеевых соединений (что кстати и для атмосферы в салоне хорошо так как клей выделяет остаточные токсичные газы так называемый "запах нового автомобиля"), отказались от лишних элементов в виде экранов в салоне, и сделали концепт на 100% перерабатываемым. Это значит что для его производства и малого количества "ветряков и панелек" хватит.
Почему нету постановлений правительства о принудительном переводе всех кораблей с мазута на эл-во или самолётов с керосина? У мазута и керосина нету вредных выбросов?
Есть. Просто о них не так часто кричат. Про самолеты есть.
Сотни миллиардов! Вся Африка и индусы массово пересаживаются на Теслы за 50к долларов. А потом сразу в Мумбаи проходит межпланетный шахматный турнир.
Очень может быть что "отходившие свое" Теслы, лифы и прочие будут подвергаться гаражному тюнингу в этих местах так же как сейчас в СНГ (схема купить битый электрокар - перебрать акб - доставить отопитель салона... в индус и афро теме будет генератор и кондиционер).
Инвесторы уже вовсю скупают участки в Исландии и на Камчатке.
В Исландии очень может быть что так и будет. Не зря от них планируют кабель тянуть, да и СО2 они под землю удачно загоняют.
А до тех пор, пока не случится экономического обоснования - пусть пока полежат на свалке где-нибудь в Украине/Ботсване/Китае.
Если бы мне предложили чтоб "полежало" у меня нечто вроде лифа на даче, я бы взял. АКБ большой не украдут, и запас энергии есть.
А если никуда не ездить - я уверен даже 15%! В Nissan Leaf официальная гарантия на аккумулятор составляет 8 лет или 160тыс км. пробега. Через 10-12 лет потери могут быть и 30% и 40%. А в первом поколении было и все 50% - десятилетние лифы в реальных условиях обычно проезжали 50-60км вместо 100-120 заявленных с завода.
Вторичная переработка дает экономию той же энергии и материалов
Если бы так было, то вторичная переработка была бы дешевле добычи. Пока же нет.
Есть. Просто о них не так часто кричат. Про самолеты есть.
Самолётов на батареях нет по вполне объективным причинам - потому что плотность энергии в несколько раз уступает обычному топливо и вес самолёта не уменьшается по мере вырабатывания. Решения этой проблемы пока не предвидится даже в перспективе. По Вашей ссылке самолёт всё равно использует жидкое топливо.
Очень может быть что "отходившие свое" Теслы, лифы и прочие будут подвергаться гаражному тюнингу в этих местах так же как сейчас в СНГ (схема купить битый электрокар - перебрать акб - доставить отопитель салона... в индус и афро теме будет генератор и кондиционер).
Как это решит проблему батареи? Её нельзя просто так починить "перебрав" - единственный вариант заменить дорогие ячейки на новые. Это не головку блока отшлифовать. Не говоря уже о том, что криво "перебранная" батарея - это громаднейший риск возгорания. Скорее всего такие переборки просто-напросто запретят после десятка пожаров.
В Исландии очень может быть что так и будет. Не зря от них планируют кабель тянуть, да и СО2 они под землю удачно загоняют.
Что-то я не вижу тут добычи металлов.
ВИЭ и электромобили - настолько быстро развивающаяся отрасль, что судить о них даже не по цифрам, а по заблуждениям десяти-двадцатилетней давности - вещь бесполезная...
Итак, коротенько по основным тезисам...
1) В 2019-ом году доля АЭС, ГЭС и ВИЭ в мировой генерации электроэнергии составила 36,38%. АЭС 10,35%, ГЭС 15,64% и ВИЭ - 10,39%. Уголь сначала проиграет газу (как более низкоуглеродная альтернатива), а потом газ сольётся ВИЭ.
2) В кораблях мазут будет заменён сначала на дизель, потом - на газ, а затем - на водород или батарейки, в зависимости от дальности рейсов. С 1 января 2020-го IMO (Международная морская организация) уже начала закручивать гайки - доля серы в корабельном топливе должна быть снижена с 3,5% до 0,5%, так что высокосернистый мазут в пролёте.
3) В мире несколько определяющих макро-авторегионов, и Африка и Индия к ним не относятся. Рынок определяют автопроизводители США, Европы, Китая и Дальнего Востока (Япония+Корея). Все эти рынки нацелены на скорейший переход на электромобили. Впрочем, Индия уже в ближайшей перспективе станет одним из крупнейших авторынков мира, но так же в перспективе Индия станет одним из крупнейших рынков ВИЭ. Африка, собственно, тоже - потому как генерация из солнечных панелей самая дешёвая из вновь строящихся видов генерации, а солнечной инсоляции в Африке - ну очень много.
4) Кто в здравом уме будет отдавать электромобиль или батарею электромобиля на свалку? Электромобиль - это кузов из алюминия, куча меди, перерабатываемый пластик, стекло. А батарея - это редких и дорогих элементов на несколько тысяч долларов.
вот только от аэс и гэс отказываются из-за той-же экологии
газ или водород в огромном танкере звучит настолько взрывоопасно, что в случае аварии, любой порт быстро станет как в Бейруте. электрические установки такой мощности в обозримом будующем не смогут долго работать с текущим уровнем развития батарей. а экстримальных условиях так и вовсе атомные реакторы применяют, причём не просто так.
4. Кузов, салон, силовые и прочие узлы разберут. но вот стоимость извлечения драг материалов из батареи непомерно высока на текущий момен, а эффективность наоборот. к тому-же занимается такой деятельностью на так уж и много предприятий.
(чёт вот покрышки массово складируют во всём мире, а они по проще батарей будут, да и появились сильно задолго)
так что да, в ближайший цикл выхода из эксплюатации батарей, мы будем наблюдать миллиарды литиевых батарей на свалках в странах третьего мира
Электроэнергия и сейчас весьма чистая, будь это АЭС, ГЭС, мусоросжигательная электростанция с катализаторными фильтроустановками на выходе, у которой на выходе чистейшая вода для дождиков и углекислый газ для расстений и кока-колы.
Как по мне куда большей проблемой чем аккумуляторы являются зарядные станции.
Они должны быть мощные - это считай новая прокладка соответствующих кабелей по всей стране. Нагрузка на электросети там где она не планировалась.
Их должно быть построено куда больше чем современных АЗС (ввиду намного большего времени для заправки авто ) А в городах это вообще будет ужас. Заправка должна быть чуть ли не на каждом углу. Если для такой страны как Украина это еще выглядит каким-то хотя бы вменяемым, то обеспечить такое кол-во зарядок по территории РФ это еще та задача.
Они должны быть мощные
Кому должны?..
Если проанализируете, кому чисто практически нужны быстрые зарядки, поймёте, что сильно много суперчарджеров и не нужно.
Их должно быть построено куда больше чем современных АЗС (ввиду намного большего времени для заправки авто )
Их УЖЕ намного больше. Любой электрифицированный гараж, любой частный дом, любая парковка с розеткой, подземный паркинг - уже электрозаправка.
Кажется что тема электромобилей черезчур расхайплена и кто-то на лоббировании законов под них и возобновляемую энергию имеет неплохой гешефт.
Как по мне, намного перспективнее кажется решение оставить в ходу автомобили на ДВС и вложиться в извлечение CO из атмосферы с помощью электроэнергии производимой на АЭС — тут тебе и углеродная нейтральность, и развитие чистой энергетики, и самое главное — топливо известное уже несколько веков, неприхотливые в обслуживании двигатели и высокая энергоёмкость топлива.
Запасной аккумулятор, знаете ли, в канистру не нальешь.
Почему не извлекать С из атмосферы деревьями и не хранить его в виде мебели?
Потому что деревья, растения и тропические леса Амазонии, вопреки бабушкиному мнению, поглощают очень мало СО и вырабатывают очень мало кислорода. Главная роль здесь у сине-зелëных водорослей в океане.
Оба утверждения: "деревья поглощают мало углерода" и "главная роль у водорослей" нечеткие и требуют пояснения.
Существуют циклы углерода в фотосинтезирующем слое как на суше (растения) так и в воде (водоросли), c постепенным, очень медленным распространением углерода как вглубь океана, так и вглубь коры.
То есть, говоря о "поглощении углерода" без участия человека, мы, наверное, должны говорить о скорости этих двух "насосов". "Оборачиваемость" морского цикла, конечно, гораздо выше, чем наземного, но мне не очевидно, что морской "насос" тоже мощнее (я не нашел оценок), и он точно гораздо вреднее: мы как раз хотим предотвратить распространение углерода вглубь океана (хотя, уже поздно).
Если мы говорим об использовании этих циклов человеком, также не очевидно, что из морского цикла можно извлекать углерод хотя бы отдаленно так же эффективно (или в таком же масштабе), как из наземного.
С другой стороны, извлечение углерода из наземного цикла (вроде бы) гораздо менее устойчиво, чем из морского: извлекая углерод, мы также извлекаем минералы из почв, которые восполняются сейчас удобрениями, которые убивают водоемы, а также передают привет пику фосфора.
С извлечением водорослей из океана есть проблемы: возможно, само по себе это требует слишком больших затрат энергии.
На среднего жителя Земли в среднем приходится 4 тонны выбросов углекислоты в год, что соответствует более чем двум тоннам древесины. Боюсь, у нас очень быстро кончатся склады для такого количества мебели.
Это страшно неэффективно. См. https://www.carbonbrief.org/direct-co2-capture-machines-could-use-quarter-global-energy-in-2100. "Высокая энергоёмкость топлива" разбивается вдребезги об неэффективность высасывания 0.5% углекислого газа из атмосферы. Если уж строить АЭС, то гораздо эффективнее электричество от них напрямую пускать на зарядку электромобилей.
"топливо известное уже несколько веков" — непонятно, о чем этот аргумент. В чем проблема использовать технологии, которым меньше нескольких веков?
"неприхотливые в обслуживании двигатели" — в чем прихотливость электромоторов?
Не увидел в приведенной статье обоснования или даже предположения о страшной неэффективности. Так же не понимаю почему вы считаете проблемой содержание углекислого газа в пол процента.
В чем проблема использовать технологии, которым меньше нескольких веков?
В необходимости тратить триллионы американских президентов для создания новой инфраструктуры и утилизации предыдущей.
"неприхотливые в обслуживании двигатели" — в чем прихотливость электромоторов?
Не надо демагогии пожалуйста, я не заявлял что электромоторы прихотливее в обслуживании. Хотя, знаете ли, в полевых условиях двс перебрать легче чем поменять обмотки на электромоторе.
Предел электромобиля в обозримом будущем — быть городским паркетником, для эксплуатации в тяжелых условиях он не годится.
Так же в ближайшие пол века не предвидится перевода авиации с жидкого топлива на что-то другое, а значит от нефтянки и углеводородов не откажутся.
А еще все поборники электротранспорта скромно умалчивают о количестве выбросов в окружающую среду при изготовлении и утилизации аккумуляторов — и не удивительно, выбросами дышат китайцы а на тесле катается белый человек.
Ок, давайте считать:
Вот в этой статье приводятся выкладки по энергоемкости извлечения CO2 из воздуха некими теоретическими способами. (Компании типа Climeworks и Charm Industrial о своей реальной энергоемкости умалчивают, потому что она, скорее всего, чудовищна. Не случайно Climeworks строится в Исландии, где геотермальная энергия поступает из земли задаром.) Самая лучшая оценка, которую я нашел в этой статье - 8.4 kWh/kg CO2 removed. 1 kWh = 3.6 MJ, то есть 30.24 MJ/kg CO2 removed.
Удельная (высшая) теплота сгорания бензина - 46 MJ/kg.
Вот тут оценивается, что сжигание одного литра бензина производит 2392 грамм CO2, а значит, одного килограмма - 3189 грамм.
Это значит, что когда вы считаете КПД ДВС по преобразованию теплоты сгорания в полезную механическую работу (ниже я оценил ее как максимум 35%, но все говорят что в реальности она в районе 10-20%), вы должны в знаменатель поставить не 46MJ, а 46+(30.24*3.189=96MJ). То есть, если учитывать затраты по извлечению CO2 из атмосферы, КПД ДВС падает больше чем в три раза.
> А еще все поборники электротранспорта скромно умалчивают о количестве выбросов в окружающую среду при изготовлении и утилизации аккумуляторов — и не удивительно, выбросами дышат китайцы а на тесле катается белый человек.
Не умалчиваем: энегроемкость производства элементов - 80 их емкостей (это учитывает вообще все, вплоть до добычи материалов, но основная энергия уходит не на это, а на подготовку материалов). Если считать батарею целиком с кейсом, электроникой, и т. д. - пусть будет 100. Современные батареи держат 1500 циклов заряда/разряда без проблем до момента, когда они должны быть заменены. То есть, вы можете дисконтировать эффективность батарей на 7%, в худшем случае. Это не учитывает что 1) после 1500 циклов у батареи еще может быть полезный second-life 2) энергию на производство батарей можно брать из "излишков", либо географически (например, рядом с фабрикой в Шелефтео есть "лишняя" гидроэнергия, и рядом нет людей, которые могли бы ее потребить), либо по суткам - можно энергоемкие части процесса подготовки материалов (нагрев до 1000 °C и тд) запускать когда сеть недозагружена, например, ночью).
Утилизацию тут приплетать не совсем корректно, потому что утилизация, хотя и энергозатратна, экономит же энергию по подготовке материалов, особенно в случае фосфатов лития-железа. Подробне см. здесь.
Если быть еще более точным, сейчас при производстве 1kWh батарейки Northvolt выбрасывается 35 кг CO2e. Если считать, что одна автомобильная батарейка - это 50 kWh, а авто с ДВС выбрасывает 120 грамм CO2 на километр пробега, получается, что при производстве одного электромобиля объем выхлопов - как от 14500 км пробега ДВС.
Что имеем на текущий момент -
1. Плановый отказ от АЭС
2. ГЭС несут огромный урон для экологии и поэтому учёные призывают к отказу от них
Остальные зелёные источники энергии ни могут предоставить стабильную и контролируемую энергию.
Это конечно отчасти решается БОЛЬШИМ колличеством батарей для хранения энергии
что по итогу так-же выльется в огромные захоронения батарей
В итоге, для удовлетворения рынка электро-транспорта будут в большинстве использоваться те-же классические электростанции. вот только учитывая их КПД и потери при транспортировке энергии до электродвигателя в вашей машине, общее кпд будет значительно меньше чем при использовани двс.
А если учесть ещё и то, что современный двс снабжён катализаторами и системами повторного использования отработанных газов, (а это то чего нет на элекстростанциях) то экологичность электротранспорта встаёт под большой вопрос.
С отказом от АЭС не все так однозначно, до людей начинает доходить, что это чушь.
общее кпд будет значительно меньше чем при использовани двс.
Самая щедрая оценка КПД ДВС, которую мне удалось найти — 35% (боюсь, реальность гораздо хуже). КПД крупных газовых ТЭС — 55-60%, +10% потери в электросетях, +КПД батареи в машине — 90%, еще КПД трансмиссии 95%, но в автомобилях с ДВС такая же. Так что мы имеем ДВС 0.35 (в лучшем случае), электро — 0.55*0.9*0.9=0.44 (в худшем случае). И это без учета ГЭС, ВИЭ, и атома в генерации, которые, как заметил GiperBober выше, составляют в среднем по миру 36%, и, очевидно, будет расти. И это все без учета влияния выхлопов от ДВС, которые очевидно гораздо больше, чем если сжигать топливо на ТЭС. Если заложить в эффективность ДВС дополнительные затраты на высасывание углерода из атмосферы потом с помощью DAC, все станет очень печально для ДВС.
Статья не учитывает, что скорее всего, нас скоро ждет масштабный переход на катоды из фосфатов лития-железа (LFP). Все вопросы из статьи касаемо никеля и кобальта отпадают. Перерабатывать LFP может тоже быть проще, чем никелевые катоды.
Электромобили и аккумуляторы. Как обеспечить первых вторыми в достаточной мере?