woensdag 24 juli 2013

Groene auto echt groen?

Recentelijk plaatste ik vol trots deze foto op Twitter: een plug-in hybride opladen met zonnepanelen.  Voor mij dé oplossing voor ons millieu- en energieprobleem.


Toen las ik dit: IEEE Spectrum: Unclean At Any Speed.

Het artikel is de zoveelste in rij waarin kritisch naar elektrisch rijden gekeken wordt. Maar deze zette mij echt aan het denken.  IEEE kletst niet zomaar wat, en de aangehaalde onderzoeken waren niet van de eerste de beste.

Hun conslusie: met elektrisch rijden boeren we achteruit.

De reden: het maken elektrische auto's en zonnepanelen heeft een te hoge milieubelasting.

Al fietsend ging ik hier mee eens aan de slag om te kijken of ik met mijn boerenverstand ook hier naar toe zou kunnen redeneren.  Want al die ingewikkelde onderzoeken, je ziet maar zo iets over het hoofd.  En ik vind dat na diep te hebben gegraven je ook altijd even achterover moet leunen en bezien of wat je gevonden hebt ook "past". Want als je conclusies al achterover leunend heel gek voelen moet je misschien nog even doorgraven.

Een deel van de conclusie in het artikel is dat een elektrische auto op zich al meer milieubelasting met zich meebrengt dan een gewone.  Laten we daar eens op heel hoog niveau naar kijken.

Allereerst hebben we de hybrides.  Dat zijn eigenlijk heel gewone auto's met een uitbreiding: een elektromotor en een batterij.  Ze zijn ook altijd zwaarder. Alles van een gewone auto zit er in, plus iets extra's.  Het kan dus niet anders of een hybride is kost meer om te maken.  Meer materialen, meer energie. Dat diepgravend onderzoek dat aan het licht brengt is dus logisch; het "past".

Dan de geheel elektrische auto.  Het ideaalbeeld hier is dat je de gehele traditionele aandrijflijn vervangt.  Dus motor, koppeling, versnellingsbak, aandrijfassen, differentieel, uitlaat, e.d. allemaal er uit.  In de plaats daarvoor komt op elk wiel een electromotor, een flinke accu, en een stevig stuk vermogens-electronica. Stel nu dat de auto daardoor even zwaar blijft; dat is zo ongeveer het ideale geval. Wat hebben we dan?

De traditionele aandrijflijn bestond vrijwel geheel uit ijzer. Naar de oudijzerboer er mee!  Maar wat komt er voor in de plaats?  Een elektromotor bevat veel koper.  En magneten van neodymium. De accu bevat veel lithium en vermogenselectronica bestaat uit allerlei verschillende metalen. We hebben dus een berg ijzer vervangen door een ongeveer gelijk gewicht aan veel edeler metalen. Daarvoor hoef je niet veel te weten over de winning van die (half-)edele metalen om in te zien dat dat ook wel meer moet kosten dan ijzer.  Ook hier zie wel in de de conclusie "past".

Het artikel gaat ook nog in op de problemen bij de winning van deze metalen, maar ook zonder dat kan je dus al wel inzien dat allemaal in een elektrisch auto rijden nog niet zomaar even te realiseren is. Het resultaat is ook niet vanzelf een lagere belasting van onze omgeving: voor wat de productie betreft staat de elektrische auto met 1-0 achter.

Het artikel gaat ook nog in op de milliebelasting gedurende het gebruik van de auto en dan met name de energiewinning die er voor nodig is.  Ik ga daar ook over nadenken, of hun conclusie ook "passen" als je een stapje terug doet. Dan zouden we op 2-0 uit komen.

Bagger, heb ik net zo'n ding gekocht!

Wordt vervolgd.



2 opmerkingen:

  1. Een Prius is nauwelijks zwaarder dan een vergelijkbare auto. Belangrijkste verschil is de grotere elektromotoren, wat vermogens-elektronica en de accu. De elektromotoren vervangen twee kleinere van gewone auto's, namelijk de startmotor en de dynamo. De accu valt met 35 kilo ook heel erg mee en de elektronica is niet heel veel complexer dan wat je in de gemiddelde huiskamer om de vijf jaar weggooit aan audiovisuele apparatuur.

    Wat je bespaart weegt daar misschien wel tegenop. Deze onderdelen uit een traditionele auto heeft een Prius niet:
    - turbo en alles daaromheen
    - kwetsbare pompverstuivers (alleen bij diesels)
    - koppeling (niet nodig)
    - versnellingsbak (nou ja, er is iets heel simpels voor in de plaats gekomen)

    En je bespaart op het onderhoud van de remmen, omdat veel remmerij gebeurt door de elektromotoren. Remschijven gaan zomaar 2 ton mee (die van mij staan op 2,5 ton) en remblokken misschien eens in de 100.000 kilometer als je niet al te bruut rijdt. Ook de veel kleinere loodaccu doet het langer dan bij gewone auto's. En hoe vaak moet je bij een ouderwetse auto niet een nieuwe startmotor of dynamo vervangen? Die elektromotoren in een Prius gaan zomaar niet kapot.

    En wat bespaar je uiteindelijk met deze techniek?

    Ervaringscijfers met mijn Prius over 250.000 kilometer leveren een verbruik op van 5.25 l/100 km. Zou ik een even grote comfortabele auto hebben gekocht met die achterhaalde handbediende schakeltechniek, dan zou daar minstens 2,5 liter per 100 kilometer bij komen, als het niet meer is. Met mijn exemplaar heb ik dus zeker 6000 liter benzine uitgespaard. En het beestje is nog lang niet op.

    Nou vraag ik aan jou: wat is milieubelastender?

    19000 liter benzine verbranden met veel restprodukten als fijnstof, CO, NOx of 13000 liter benzine verbranden in een fly-by-wire systeem waarbij de motor geoptimaliseerd is voor een totale en zo schoon mogelijke verbranding, plus de productie van een accu?

    Zou die laatste meer belasting opleveren dan de uitgespaarde 6000 liter benzine en vele kilo's fijnstof, koolmonoxide en koolwaterstoffen? Goed, op CO2 gebied is er misschien relatief minder bespaard, maar met mijn auto is het toch goed voor 15000 kilo besparing. En dat dankzij wat elektronica en een accu van 35 kilo.

    Ik geloof er dus helemaal niks van.

    En wat dan nog als er neodymium in de elektromotor zit. Dat spul zit tegenwoordig in zowat iedere magneet. Als de auto naar de sloop gaat, haal je dat er gewoon weer uit en bouw je er een nieuwe magneet van. Hetzelfde doe je natuurlijk met de accu's. Van die 15000 kilo CO2 kan ik echter nooit meer 6000 liter benzine maken en al die longen van binnenstadbewoners krijg ik ook niet meer schoon.

    Zal ik dit verhaal nog even doortrekken naar de volledige EV's of weet je even genoeg?

    BeantwoordenVerwijderen
  2. Dank voor je uitgebreide aanvulling PriOkkie.

    Wat je zegt over accu's, remmen, dynamo's etc snijdt denk ik wel hout. Je kunt daar vast nog wel e.e.a. aan toevoegen. Wat ik echter moeilijk vind is dat vergelijkingen op dit niveau erg gedetailleerd worden en ik niet meer kan overzien of je A) nu alles gehad hebt en B) waar de balans dan uitkomt.

    Als je doorredeneert kan je steeds meer zaken meenemen. Het grootste deel van de kosten van het leger van de VS wordt gemaakt om de stabiliteit in olieregio's te handhaven. Dat zijn ook oliekosten. Waar houdt het op? Je blijft plussen en minnen en hoe langer je dat doet, hoe meer onzekere punten er bij komen en hoe groter de discussie wordt.

    Dat was de reden dat ik even wat afstand nam en het probeerde te vereenvoudigen voor mezelf. Toen kwam ik uit op (voor hybrides) het idee van auto plus iets. Zo zou je dan de discussie kunnen beperken tot alleen de auto. Als ik dat voor me zelf even doe kom ik tot de conclusie dat een hybride in elk geval meer kost dan een gewone auto.

    Je lijkt het wel met mee eens te zijn omdat je je ook afvraagt wat je nu bespaart met deze extra techniek en of het opweegt tegen de extra's. Ik denk dat dat een hele belangrijke vraag is. Je moet het op één of andere manier terugverdienen, en liefst dubbel en dwars en zonder twijfel. Want ons energieprobleem is veel te groot om nu tevreden te zijn met 10% verbetering.

    Ik denk dat als elke auto vier motortjes te grootte van een frisdrankblikje (zoals die van Volvo) en een grafeen-accu ter grootte van een schoenendoos heeft we er zijn. Maar tot die tijd....

    Je gaat ook al even in op de orde van grootte van de winst die je tijdens de levensduur kan boeken. Daar moet ik nog even over nadenken.

    BeantwoordenVerwijderen