آیا تولید موتورهای الکتریکی برای محیط زیست مضر است؟
اغلب در مورد اینکه آیا تولید موتورهای الکتریکی و باتری ها در واقع آلایندگی کمتری نسبت به تولید موتورهای احتراق داخلی ایجاد می کند، سردرگمی وجود دارد. در حالی که یک موتور الکتریکی در حین استفاده هیچ CO2 منتشر نمی کند، مراحل دیگری در این فرآیند وجود دارد که تحت بررسی قرار می گیرند و به ردپای کربن کلی آنها می افزایند. در حالی که تولید هر نوع موتور الکتریکی در تأسیسات سوزاندن سوخت فسیلی ادامه می یابد، موردی وجود دارد که آنها به همان روشی که تولید موتورهای سوخت فسیلی تولید می کنند در انتشار CO2 نقش داشته باشند.
سه مرحله که به ردپای کربن کمک می کند شامل آلودگی ناشی از فرآیند تولید، تولید انرژی و …….. است. از آنجایی که این فرآیندها با استفاده از منابع سوزاندن سوخت انجام خواهند شد، اثر خالص را می توان به عنوان تولید مقدار مشابهی از CO2 به طور کلی با تولید هر نوع موتور دیگر مشاهده کرد.
در مورد فرآیند تولید، عناصر کمیاب خاکی مانند نئودیمیم و لیتیوم یون مورد استفاده در تولید باتری باید استخراج و با استفاده از فرآیندهای طولانی که بسیار انرژی بر هستند و البته آلودگی ایجاد می کنند، استخراج و از زمین استخراج شوند.
تولید انرژی به دی اکسید کربنی اطلاق می شود که توسط نیروگاه های مسئول تولید موتورها ایجاد و در جو آزاد می شود. اثرات زیست محیطی کارخانه های تولید کننده هنوز یک عامل کلیدی در ردپای کربن تولید موتور (از هر نوع موتور) است.
سیستم های محرک و مبارزه با تغییرات آب و هوایی
تغییر آب و هوا البته موضوع داغی است – و می‌توانیم مقاله‌های طولانی درباره آن بنویسیم. از آنجایی که بسیاری از نهادهای جهانی متعهد به سرمایه گذاری بیشتر برای مبارزه با آن هستند، ما همچنان به درک بهتری از سیستم آب و هوای زمین ادامه می دهیم. از طریق پیشرفت‌های علم و مشاهده، می‌توانیم درباره تأثیرات انسانی و طبیعی و اینکه چه گزینه‌های پاسخ بالقوه‌ای را می‌توان استفاده کرد، بیشتر بیاموزیم.
تولید موتورهای سوختی به عنوان یکی از بزرگترین عوامل انتشار کربن از سیستم انرژی جهانی در نظر گرفته می شود.
سیستم‌های محرک طراحی و تولید شده برای استفاده از موتورهای الکتریکی هوشمندتر و کارآمدتر می‌شوند. با تمرکز بر کارایی، تولیدکنندگان می توانند سیستم هایی ایجاد کنند که نه تنها این کادر را علامت بزنند، بلکه انرژی کمتری مصرف کنند، زباله کمتری تولید کنند و ردپای کربن خود را کاهش دهند، که البته برای محیط زیست بسیار مفید است.
با تهدید همیشگی تغییرات آب و هوایی، تولیدکنندگان کاملاً آگاه هستند که چگونه می توانند موتورهایی را طراحی و تولید کنند که می تواند بخشی از راه حل باشد، نه بخشی از مشکل. طراحی و تولید محصولات پایدار با قابلیت بازیافت بالا تنها آغاز راه است و تغییر به سمت تولید با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر بیشتر به این امر کمک می کند.
تولید و بازیافت باتری
با پیشرفت تکنولوژی در این فضا، باتری ها کوچکتر و قدرتمندتر می شوند. با استفاده از فناوری‌های جدیدتر و با روی آوردن به موتورهای الکتریکی، تعداد باتری‌های تولید شده و همچنین آلودگی کارخانه‌هایی که آنها را تولید می‌کنند، ناگزیر افزایش خواهد یافت.
بازیافت باتری‌های قدیمی هنوز یک فرآیند دشوار و پرهزینه محسوب می‌شود و بسیاری از باتری‌ها هنوز به اندازه‌ای که می‌توانند بازیافت نمی‌شوند یا اصلاً بازیافت نمی‌شوند. باتری های لیتیوم قابل بازیافت هستند. با این حال، آنها حاوی ترکیب بسیار خاصی از اجزای شیمیایی و فقط مقادیر کمی لیتیوم هستند.
تا زمانی که یک صنعت بازیافت باتری قوی‌تر برای مبارزه با صنعت رو به رشد باتری‌های پایان عمر ایجاد نشود، ممکن است در این مدت با مشکل ضایعات اضافی روبرو شویم. با این حال، با نزدیک شدن به صنعت بازیافت، می‌توان انتظار داشت که موتورهای الکتریکی به دلیل کاهش کلی ردپای کربن در طول عمرشان، در نهایت «سبزتر» شوند.
مزایا و معایب موتورهای الکتریکی :
مزایای موتورهای الکتریکی:
- راندمان: موتورهای الکتریکی در تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی بسیار کارآمد هستند. آنها می توانند با راندمان بالاتر از 90٪ کار کنند که به این معنی است که انرژی کمتری را در مقایسه با انواع دیگر موتورها هدر می دهند.
- دوستدار محیط زیست: موتورهای الکتریکی در حین کار هیچ گونه انتشار گاز کربن دی اکسید ندارند که به کاهش آلودگی هوا و انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند. آنها به محیطی پاک‌تر و سبزتر کمک می‌کنند، به‌ویژه زمانی که انرژی آنها از منابع انرژی تجدیدپذیر تامین شود.
- صرفه جویی در هزینه: موتورهای الکتریکی به طور کلی هزینه های عملیاتی کمتری در مقایسه با موتورهای احتراق داخلی دارند. آنها نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند، قطعات متحرک کمتری دارند و نیازی به تعویض منظم روغن ندارند. علاوه بر این، برق اغلب ارزان‌تر از بنزین یا گازوئیل است، که منجر به صرفه‌جویی طولانی‌مدت در هزینه‌ها می‌شود.
- گشتاور فوری: موتورهای الکتریکی گشتاور فوری را ارائه می دهند، به این معنی که حداکثر قدرت را از لحظه شروع به کار می دهند. این ویژگی باعث می شود که موتورهای الکتریکی برای کاربردهایی که نیاز به شتاب سریع یا گشتاور زیاد دارند، مانند وسایل نقلیه الکتریکی، مناسب باشند.
- ترمز احیا کننده: موتورهای الکتریکی را می توان به عنوان ژنراتور در هنگام کاهش سرعت یا ترمز استفاده کرد. این موضوع به آنها اجازه می دهد انرژی را بازیابی و ذخیره کنند که در غیر این صورت به عنوان گرما در سیستم های ترمز سنتی هدر می رود. ترمز احیا کننده راندمان انرژی کلی را بهبود می بخشد .
معایب موتورهای الکتریکی:
- برد محدود: موتورهای الکتریکی برای ذخیره انرژی به باتری ها متکی هستند و فناوری فعلی باتری از نظر چگالی انرژی دارای محدودیت هایی است. این امر منجر به محدود شدن برد رانندگی برای وسایل نقلیه الکتریکی قبل از نیاز به شارژ مجدد می شود که می تواند برای سفرهای طولانی مدت یک نقطه ضعف باشد.
- زیرساخت شارژ: پذیرش گسترده وسایل نقلیه الکتریکی نیازمند زیرساخت شارژ قوی است. در حالی که شبکه شارژ در حال رشد است، به اندازه ایستگاه های سوخت گیری سنتی گسترده نیست. این محدودیت می تواند برای سفرهای طولانی یا مناطقی با گزینه های شارژ محدود چالش هایی ایجاد کند.
- هزینه اولیه: موتورهای الکتریکی و فناوری های مرتبط، مانند باتری ها، در مقایسه با موتورهای احتراق داخلی خود می توانند گران باشند. اگرچه قیمت ها به تدریج در حال کاهش است، هزینه اولیه بالاتر برای برخی از مصرف کنندگان بازدارنده است.
- زمان شارژ: شارژ یک وسیله نقلیه الکتریکی در مقایسه با سوخت گیری یک وسیله نقلیه معمولی با بنزین یا گازوئیل بیشتر طول می کشد. درحالی‌که ایستگاه‌های شارژ سریع رایج‌تر می‌شوند، زمان کلی شارژ همچنان می‌تواند برای کسانی که به سوخت‌گیری سریع و مکرر نیاز دارند، یک نقطه ضعف باشد.
- مواد خام و بازیافت: موتورهای الکتریکی برای آهنرباها به عناصر خاکی کمیاب مانند نئودیمیم متکی هستند. استخراج و فرآوری این مواد می تواند اثرات زیست محیطی داشته باشد. به‌علاوه، بازیافت باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی هنوز یک صنعت در حال توسعه است و چالش‌هایی را برای دفع باتری‌های مصرف‌شده ایجاد می‌کند.
نتیجه گیری :
ما می دانیم که تولید موتورهای احتراق داخلی توسط کارخانه ها با استفاده از سوخت های فسیلی به آسیب رساندن به محیط زیست ادامه می دهد. تولید موتورهای الکتریکی با ظرفیت مشابه در حال حاضر خیلی بهتر نیست. با این حال، نکته کلیدی این است که چگونه CO2 کمتری منتشر کنیم، نه تنها در تولید موتور، بلکه در کل طول عمر موتور. با پیشرفت فناوری در تولید انرژی، استفاده از شیوه های پایدارتر و منابع انرژی تجدیدپذیر به وضوح کمک خواهد کرد. بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی نیز با در نظر گرفتن اثرات زیست‌محیطی مداوم مطرح می‌شود و با پیشرفت زمان و فناوری، می‌توان انتظار داشت که تمرکز بیشتری بر استفاده مجدد و بازیافت داشته باشیم.
