מסלול חייו של הרכב החשמלי מן הייצור ועד לגריטה כרוך בכמה שלבים מזהמים למדי, והחדשות הטובות הן שיש הרבה מקום לשיפור.
מכוניות חשמליות נחשבות ידידותיות יותר לסביבה מאשר מכוניות מונעות-בנזין, ולכן מוטלים עליהן מיסים נמוכים יותר בישראל ובמדינות אחרות. אבל האם הן אכן "ירוקות" יותר? התשובה לשאלה זו אינה חד-משמעית. כדי להשיב עליה צריך לשקלל את כל שלבי החיים של המוצר – ייצור, שימוש ובלאי.
הייצור של מכוניות חשמליות
ההבדל העיקרי בין מכונית חשמלית למכוניות אחרות הוא הסוללה. כדי לייצר סוללות יש להשתמש בכמה סוגי מתכות, ובהן ליתיום וגם מתכות נדירות ויקרות יותר – ניקל וקובלט.
קובלט הוא יסוד כימי, מתכת כסופה וקשה המשמשת כרכיב של צבעים ומגנטים. לקובלט כמה תכונות המאריכות את חיי הסוללה, ובהן מוליכות גבוהה ויציבות מבנית בתנאים המאתגרים של טעינת הסוללה ופריקתה. לפיכך הוא נפוץ בכלי רכב חשמליים, וכן בתעשיות הנפט. יותר משני שלישים מתפוקת הקובלט בעולם מקורה במכרות קובלט ברפובליקה הדמוקרטית של קונגו, השאר מתחלק בין מדינות אחרות כמו רוסיה, אוסטרליה והפיליפינים. כריית קובלט נעשית באמצעות פיצוצים הגורמים לפליטה של חומרים מזהמים, חלקם מסוכנים. נוסף על כך, המכונות המשמשות לכרייה פולטות כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני, וכך מגבירות את התחממות כדור הארץ. ולבסוף, כריית הקובלט כרוכה גם בכרייה של מתכות אחרות שיכולות לגרום לבעיות בריאות בבני אדם, כגון פגיעה בראייה, הקאות, בחילות, בעיות לב, נזק לבלוטת התריס ואף סרטן.
הייצור המתרחב של מכוניות חשמליות ושל הסוללות הנחוצות להן גורם לדרישה מוגברת לקובלט וכן לניקל – שגם אותו יש לכרות וגם כרייתו יוצרת סיכונים לבריאות האדם, ומגמה זו צפויה להימשך.
כריית מתכות לשם ייצור סוללות לכלי רכב חשמליים עשויה לזהם את הסביבה ולסכן את הבריאות. מכרה למתכות ברפובליקה הדמוקרטית של קונגו | צילום: Didier Bauweraerts, Science Photo Library
שימוש ברכב חשמלי
מכוניות הפועלות על בנזין פולטות חומרים מזהמים תוך כדי נסיעה. זאת לעומת רכב חשמלי, שנסיעתו היא תהליך נקי יחסית, אבל תחנות הכוח המייצרות את החשמל הדרוש להטענתו פולטות זיהום רב. לכן למקור החשמל המיועד להטענה יש משמעות רבה בחישוב טביעת הרגל האקולוגית של כלי הרכב החשמליים. ייצור חשמל על ידי שריפת מוצרי נפט, פחם או גז פולט יותר מזהמים מאשר ייצור חשמל המבוסס על אנרגיה מתחדשת, כמו אנרגיית רוח ואנרגיה סולרית. כיום בישראל רק 6 אחוזים מהחשמל מקורם באנרגיות מתחדשות.
מחקרים מראים כי שימוש בכלי רכב חשמליים מקטין את פליטות הפחמן הדו-חמצני, אך עלול להגדיל את הפליטות של חומרים מזהמים אחרים, כמו תחמוצות חנקן, גופרית דו-חמצנית (SO2) וחומר חלקיקי (particulate matter, PM), כלומר פיסות קטנטנות של חומר מוצק או נוזלי הנמצאות בגז או בנוזל. יש הטוענים ששימוש בכלי רכב חשמליים יביא לצמצום בצריכת הנפט וכך להפחתה בפליטות הפחמן הדו-חמצני, אך הפחתה זו עדיין לא תביא אותנו ליעדים העדכניים שהציבו המדינות השונות. התוצאה תלויה גם במספר כלי הרכב החשמליים שיחליפו כלי רכב רגילים, וגם באופן ייצור החשמל במדינה. כך או אחרת נראה שלכלי רכב חשמליים יש פוטנציאל גדול יותר להפחתת כמות המזהמים הנפלטים לאוויר בהשוואה לכלי רכב לא חשמליים.
גורם נוסף שיש להביא בחשבון הוא שהסוללה הכבדה מגדילה את משקל הרכב. דרושה אנרגיה רבה יותר כדי להניע כלי רכב כבד מאשר כלי רכב קל יותר. גם ההאטה והעצירה של כלי רכב כבד דורשות אנרגיה רבה יותר, ולכן הבלמים שלו נשחקים מהר יותר. גם החיכוך של הצמיגים עם הכביש גדל עם משקל הרכב, ומוביל לבלאי גבוה יותר של הצמיגים. שחיקת הבלמים ובלאי הצמיגים גורמים לפליטה של חומר חלקיקי מזהם. בשורה התחתונה, ככל שהרכב שוקל יותר כך הוא פולט יותר חומרים מזהמים.
לייצור הסוללה נדרשים כמה סוגי מתכות, ביניהן ליתיום, ניקל וקובלט. סוללת ליתיום למכונית חשמלית |
צילום: asharkyu, Shutterstock
סוללות ממחזרים, לא זורקים
אין טכנולוגיה בעולם שאינה משפיעה על הסביבה, השאלה היא כמה. סוללות של כלי רכב חשמליים עשויות להפוך לחלק ניכר מהפסולת האלקטרונית שלנו. יש סוגים שונים של סוללות, השונות זו מזו בכמות ובהרכב החומרים הרעילים שהן מכילות. למשל, יש חברות המצמצמות בהדרגה את כמות הקובלט בסוללות שלהן. אורך החיים של הסוללות הוא 8 עד 10 שנים, ומכיוון שהטמנתן מזהמת את מי התהום, את הקרקע ואת האוויר, הפתרון המתבקש הוא מִחזור. מחזור סוללות משיג מטרה כפולה: צמצום כמות הפסולת המזהמת ושימוש חוזר בחומרים יקרי ערך ונדירים.
תהליך המחזור, שכולל גריסה של הסוללות, הפרדת החומר הגרוס למרכיביו ולבסוף השקעה בתמיסה, דורש השקעה של אנרגיה רבה, ולכן כרוך בפליטת כמות גדולה של פחמן דו-חמצני. נוסף על כך, דרוש ציוד מתוחכם כדי לטפל בחומרים המזיקים הנפלטים במהלך המחזור, והקמה של מתקני מחזור חדשים היא לפיכך יקרה מאוד. מחזור של סוללות של כלי רכב חשמליים, ופסולת אלקטרונית בכלל, מתבצע בעיקר במדינות מתפתחות, ומתקני המחזור הגדולים ביותר של סוללות של כלי רכב חשמליים נמצאים בסין. בעזרת טכניקות מחזור פרימיטיביות למדי מצליחים להפיק מן הפסולת האלקטרונית זהב, כסף, נחושת ומתכות אחרות. טכניקות מחזור אלה כוללות שריפה ושטיפה בחומצה, והן פולטות לסביבה חומרים מסוכנים. העובדים במרכזי מחזור אלה נחשפים ישירות לחומרים המסוכנים בזמן העבודה.
חוקרים מסינגפור גילו שאפשר לחלץ את המתכות השונות מסוללות של כלי רכב חשמליים באמצעים ביולוגיים ידידותיים לסביבה. החוקרים השתמשו בחיידקים דוגמת Acidithiobacillus ferrooxidans, המסוגלים לחמצן מתכות כחלק מחילוף החומרים שלהם, וכך חילצו את המתכות מהסוללה בלי צורך בטמפרטורות גבוהות או בכימיקלים רעילים. שיטה זו נקראת "כרייה ביולוגית" (biomining), ומשתמשים בה במכרות כדי להפיק מתכות יקרות ערך מסלעים.
כלי רכב מונעי בנזין תורמים לזיהום אוויר ולהתחממות גלובלית, ונראה שהעתיד שייך למכוניות החשמליות. מכונית חשמלית במהלך טעינת הסוללה | צילום: guteksk7, Shutterstock
בדרך לעתיד ירוק יותר
מספר כלי הרכב ברחבי העולם הוא כיום יותר מ-1.4 מיליארד, ואין ספק שיש להם תרומה ניכרת להתחממות הגלובלית. כלי רכב חשמליים הם בשורה של ממש: ייצור החשמל הדרוש לפעולתם כרוך בפליטת מזהמים נמוכה בהשוואה לשריפת בנזין, ובעתיד, עם ההתפתחות הטכנולוגית הן בתחום האנרגיה הירוקה והן בכלי הרכב החשמליים עצמם, היא צפויה להיות נמוכה עוד יותר. אך כדי להוריד מהכביש את כלי הרכב צורכי הבנזין, עלינו להתמודד תחילה עם שני אתגרים מרכזיים: האחד, לתכנן סוללות שדרושות בהן כמויות קטנות יותר של מתכות נדירות ויקרות, ובפרט מתכות שלכרייתן יש עלויות סביבתיות וחברתיות כבדות. והאחר, לשפר את תהליכי המחזור של סוללות ישנות. כאשר נתמודד בהצלחה עם אתגרים אלה, אזי כלי הרכב החשמליים יהיו תרומה של ממש לעולם ירוק ונקי יותר.
האייטם מחובר על ידי – תמר לביא
האייטם מובא מאתר האינטרנט של מכון דוידסון – davidson.weizmann.ac.il
