خودروهای برقی رودرروی خودروهای بنزینی

خروجی اگزوز

مانند تمام خودروهای صددرصد الکتریکی مسلم است تولید گازهای گلخانه‌ای از طریق اگزوز تسلا مدل S صفر است، اما به نظر می‌رسد وایس در نتیجه‌گیری‌هایش بیشتر به تولید گازهای گلخانه‌ای کارخانه‌های تامین‌کننده سوخت الکتریکی و همچنین الکتریسیته زیادی که توسط تسلا مدل S در نتیجه شارژ ناکارآمد مصرف می‌شود، نگریسته است.

در نتیجه این دو عامل، او نتیجه‌گیری کرده که انتشار کربن موثر تسلا مدل S تقریبا با هوندا آکورد یکی است. با توجه به میزان کربن ساطع شده در طول تولید باتری یون ـ لیتیوم 85 کیلوواتی، وایس معتقد است تسلا مدل S در انتشار آلودگی به مرز فورد اکسپیدیشن هم رسیده است.

اگرچه بخشی از نظرات وایس درست و صحیح است اما چند نقص در استدلال او دیده می‌شود. او در گزارش خود رد پای انتشار کربن را در تولید باتری می‌بیند که با تحقیقات قبلی انجام شده در مورد این موضوع اصلا همخوانی ندارد. بعلاوه او در محاسبه کربن ناشی از تولید بنزین را در محاسباتش نیاورده است. اگر ملاک انتشار دی‌اکسیدکربن برای تسلا مربوط به سوخت الکتریکی آن است چرا این موضوع برای خودروهای بنزین‌سوز محاسبه نمی‌شود. حالا نکته به نکته دلایل او را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

محاسبه آلایندگی کارخانه به حساب خودرو الکتریکی

بیشتر مدافعان خودروهای الکتریکی موافقند وقتی مزایا و معایب این خودروها در کفه ترازو قرار بگیرد عادلانه این است که انتشار کربن کارخانه‌های تامین‌کننده قطعات تنها عیب آنهاست. این مورد پیش‌تر هم به وسیله منتقدان برشمرده شده بود اما هنوز هم خودروهای الکتریکی طرفداران خود را دارد.

به عنوان مثال در سال 2012 اتحادیه دانشمندان نگران شرایط محیط زیست گزارشی منتشر کرد که انتشار گازهای گلخانه‌ای توسط وسایل نقلیه الکتریکی که روی شبکه برق خانگی شارژ می‌شوند به طور متوسط کمتر از وسایل نقلیه بنزین سوز امروزی است. البته انتشار کربن شبکه‌های تولید و توزیع برق به شکل گسترده‌ای از منطقه به منطقه دیگر و بسته به نوع نیروگاه فرق می‌کند. شرکت تسلا موتور در وب‌سایت خود یک محاسبه‌کننده تعاملی دارد که به شما اجازه می‌دهد میزان انتشار کربن موثر تسلا مدل S را براساس نیروگاه ترکیبی (زغال‌سنگ، گاز، هسته‌ای، آبی و...) اندازه‌گیری کنید.

این میزان از 26 میلی گرم بر مایل در آیداهو که اغلب نیروگاه‌ها آبی است تا 310 میلی‌گرم بر مایل ویرجینیای غربی که بیشتر نیروگاه‌ها زغال‌سنگی است، تفاوت دارد. براساس ادعای ویس میزان انتشار دی‌اکسیدکربن تسلا مدل S به طور متوسط 163 میلی‌گرم بر مایل است. شرکت تسلا اعلام کرده این میزان برای خودروهای گازسور 400 میلی‌گرم بر مایل است. به طور کلی خودروهای الکتریکی و بخصوص تسلا مدل S از خودروهای گازسوز آلایندگی کمتری دارند.

ارقام خوشبینانه کمپانی تسلا

براساس اطلاعات وب‌سایت تسلا میزان انتشار دی‌اکسیدکربن تسلا مدل S در مصرف 283 وات ساعت بر مایل محاسبه شده است. این میزان قدرت مورد نیاز موتور برای رانندگی با سرعت ثابت 88 کیلومتر بر ساعت است. وایس معتقد است این سرعت به شکل غیرقابل قبولی کم در نظر گرفته شده است. او به نقل از دیگر منابع و 48 گزارشی که براساس اظهار مالکان ثبت شده، متوسط قدرت مورد نیاز را 321 وات ساعت بر مایل می‌داند. او سرانجام به این نتیجه رسیده که میزان مصرف واقعی تسلا مدل S با باتری 85 کیلو وات ساعتی در واقع چیزی حدود 375وات ساعت بر مایل است که 33 درصد بیشتر از رقم ذکر شده در سایت تسلا است و در نتیجه میزان آلایندگی آن هم 33 درصد بیشتر است. من با وایس در این مورد موافق نیستم، چون بیشتر اوقات رانندگی من و 48 راننده دیگر در زمان این تحلیل در فصل زمستان بوده و در نتیجه در تابستان این میزان مصرف کمتر خواهد بود. به نظر من متوسط مصرف تسلا مدل S با باتری 85 کیلووات ساعتی در تمام طول سال و نه فقط یک فصل خاص حدود 340 وات ساعت بر مایل است که چیزی به اندازه تویوتا پریوس V است.

افزایش انتشار کربن با اتلاف شارژ در باتری

هر کیلووات ساعت شارژ باتری تسلا مدل S به طور کامل به انرژی تبدیل نمی‌شود. براساس آمار آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده و همچنین گزارش مالکان این مدل، میزان بهره‌وری شارژ تسلا مدل S به طور متوسط حدود 85 درصد بوده که قابل قبول است. باید گفت که در اینجا حق با وایس است. اتلاف شارژ خودروی من حدود 10 تا 15 درصد است. اوج راندمان شارژ به نقل از سایت تسلا 92 درصد است. با همه این تفاسیر میزان انتشار کربن تسلا مدل S اندکی کمتر از هوندا سیویک 2013 است.

وایس در یک مورد ادعای تکان‌دهنده‌ای دارد. او برآورد کرده که اتلاف شارژ باتری تسلا مدل S هنگامی که خاموش بوده یا در گاراژ است حدود 1/5 کیلو وات ساعت در روز است. او سپس با ترکیب این میزان با مقدار تلفات شارژ سالانه به عددی معادل 349 میلی گرم در هر مایل می‌رسد که این مقدار با میزان انتشار یک BMW سری 5 یکی است. همه اینها با احتساب این است که این خودرو فقط 12400 کیلومتر در سال بپیماید. البته او با در نظر گرفتن شرایط لازم برای خنک نگهداشتن یا گرم نگهداشتن باتری به این عدد رسیده که می‌توان گفت این شاخص‌ها تا حدودی در اندازه‌گیری بی‌تاثیر است.بسیار سخت به نظر می‌رسد که صاحبان خودروی تسلا مدل S برابر محاسبات وایس سالانه فقط 12400 کیلومتر که معادل نصف مقدار متوسط ملی یعنی 22 هزار کیلومتر است رانندگی کنند. من حقیقتا از زمانی که خودروی تسلا مدل S را خریداری کرده‌ام میزان مسافت پیموده شده‌ام بیشتر از قبل شده است. البته علت خطای محاسبه وایس این بوده که او اتلاف شارژ روزانه تسلا در حالت پارک را در درازمدت و به‌شکل دائم محاسبه کرده و این در حالی است که برای کاهش افت شارژ از نرم‌افزار حالت خواب در تسلا استفاده شده و انتظار می‌رود با به‌روز شدن این نرم‌افزار میزان افت شارژ تا 50 درصد کاهش یابد و براساس گفته‌های شانا هنریکس سخنگوی شرکت تسلا با ارائه آخرین نسخه این نرم‌افزار تا پایان سال افت شارژ باتری به صفر خواهد رسید. البته وایس به وجود چنین نرم‌افزاری اذعان نموده اما معتقد است این ابزار نمی‌تواند مصرف باتری در حالت بیکار را به طور معناداری کاهش دهد اما من معتقدم که می‌تواند.

39 درصد کربن بیشتر در نتیجه تولید باتری جدید

فرآیند تولید خودرو یک فرآیند کربن‌زاست. به همین ترتیب تولید باتری لیتیوم ـ یون ماشین‌های الکتریکی موجب انتشار کربن می‌شود. اما سوال اینجاست که میزان آن چقدر است؟

وایس برای محاسبه این مقدار به مجله اکولوژی صنعتی تکیه دارد. این مجله می‌گوید میزان انتشار کربن در نتیجه تولید باتری بسیار بیشتر از مطالعات قبلی است. از سوی دیگر نتایج مطالعه‌ای که سال 2010 در مجله انجمن شیمی آمریکا چاپ شده نشان می‌دهد اثرات زیست محیطی تولید باتری نسبتا کم است. این مطالعه نشان داده تولید باتری حدود 15 درصد به میزان انتشار کربن خودروهای الکتریکی می‌افزاید. مطالعه دیگری که توسط اداره منابع هوایی آمریکا در سال2012 انجام شد این میزان را 26 درصد تخمین زده و ممکن است شرکت تسلا ارقام کمتر را در این میان برگزیده و در سایت خود قرار داده است. البته باید گفت تقریبا باتری‌های لیتیوم ـ یون مورد استفاده تسلا کارآمدترین باتری‌های سیاره زمین هستند. با در نظر گرفتن 15 درصد انتشار کربن اضافه میزان انتشار تسلا مدل S در حالت واقعی و در مجموع به 292 میلی‌گرم بر مایل می‌رسد که مسلما خیلی بالاتر از ادعای شرکت سازنده در وب‌سایتش است، اما در مقایسه با رقم مجموع 547 میلی گرم بر مایل وایس تقریبا نصف است. براساس اعلام آژانس محافظت از محیط زیست میزان آلایندگی یک گرند چروکی V6 حدود 497 میلی گرم برمایل و مدل قدرتمندتر آن یعنی گرند چروکی V8 حدود 592 میلی‌گرم بر مایل است، اما آیا این معدل تسلا مدل S بدتر از گرند چروکی است؟ قطعا جواب منفی است.

چند روز پس از انتشار این مطالب وایس در ارقام خود تجدیدنظر کرد و میزان اتلاف شارژ باتری در حالت خاموش را روزانه 5/3 کیلو وات ساعت اعلام کرد.با محاسبه جدید او میزان کل انتشار کربن تسلا به رقم 346 میلی‌گرم بر مایل رسید که خیلی بیشتر از 292 میلی گرم بر مایل نیست اما میزان آلایندگی تسلا هنوز بیشتر از تویوتا هایلندر با میزان 312 است. با همه تعصب وایس نسبت به تجزیه و تحلیل جامع خود، او فراموش کرده تولید بنزین هم آثار کربنی بر هوا دارد. براساس 2000 گزارش آزمایشگاه انرژی MIT، تولید بنزین حدود 25 درصد به میزان دی‌اکسیدکربن ناشی از احتراق خودروهای بنزین سوز می‌افزاید. اگر فرمول به کار گرفته شده برای تسلا مدل S را برای یک خودرو مانند تویوتا هایلندر به کار ببریم میزان آلایندگی این خودرو از 312 به 390 خواهد رسید.

دیگر آلاینده‌ها

با توجه به قوانین سختگیرانه درخصوص آلایندگی هوا، خودرو‌های بنزین‌سوز مدرن مقدار بسیار کمی از آلاینده‌های تولیدکننده مه‌دود مانند دی‌اکسیدگوگرد و اکسیدهای نیتروژن منتشر می‌کنند. متاسفانه این موضوع درخصوص کارخانه‌هایی که از انرژی زغال‌سنگ استفاده می‌کنند صادق نیست. وایس محاسبه کرده که تولید گازهای گلخانه‌ای نیروگاه‌های تولیدکننده باتری تسلا مدل S و اکسیدهای نیتروژن سه برابر خودروهای بنزینی بوده و در مورد دی‌اکسید گوگرد وضع از این هم بدتر است. میزان انتشار دی‌اکسیدگوگرد به اندازه 400 ماشین بنزینی است.

وایس معتقد است در بسیاری از ایالت‌ها از جمله کالیفرنیا اگر یک مرکز تست مه‌دود بتواند میزان انتشار موثر تسلا مدل‌S را اندازه‌گیری کند بسیاری از مالکان این خودرو مشمول جریمه و تاوان خواهند شد. از لحاظ انتشار دی‌اکسیدگوگرد خودروهای بنزینی بسیار تمیزتر از الکتریسیته تولید شده برای تامین انرژی تسلا هستند که از سوخت زغال‌سنگ تولید می‌شود. یک لامپ 60 وات انتشار دی‌اکسیدگوگرد آن بیشتر از خودروی بنزین‌سوزی است که با سرعت 95 کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند.

صادقانه باید گفت که نمی‌توان با این ارقام نگران‌کننده و استدلال وایس موافقت کرد. البته این ارقام زمانی نگران‌کننده‌ است که نیروگاه‌های تولید برق در یک کشور به طور عمده از زغال‌سنگ برای تامین برق شبکه استفاده می‌کنند. از آنجا که آهسته آهسته نیروگاه‌ها به جای زغال‌سنگ از انرژی باد، خورشید، گاز طبیعی و انرژی هسته‌ای استفاده می‌کنند، الکتریسیته تمیزتری در شبکه تولید خواهد شد.

در پایان باید گفت که تسلا مدل S یک خودروی لوکس اسپرت تمام برقی پنج صندلی است که میزان انتشار کربن آن با یک مینی خودروی اسکیون برابری می‌کند و اگر در مورد تسلا مدل S بپرسید باید گفت که این خودرو حتما یگ گام بزرگ در جهت صحیح است.

popsci / مترجم: آتنا حسن‌آبادی