Zijn elektrische auto's beter voor het milieu?

Als gevolg hiervan zal het aantal elektrische auto’s naar verwachting toenemen van 11 miljoen in 2020 tot maar liefst 145 miljoen in 2030. 

Met de opkomst van elektrisch rijden als alternatief voor auto’s met een verbrandingsmotor (ICE), ontstaat een belangrijke vraag: hoe duurzaam zijn elektrische auto’s eigenlijk? Het antwoord hierop is, net als bij alles wat met duurzaamheid te maken heeft, iets complexer dan het lijkt.

Milieu-impact van elektrische auto's

Gedurende zijn levensduur is de milieu-impact van een elektrische auto een stuk lager dan die van zijn tegenhanger op brandstof. Maar dit betekent natuurlijk niet dat er helemaal geen impact is. 

Door hun werking produceren elektrische auto’s geen directe uitstoot met het verbranden van brandstof. Toch kunnen ze verantwoordelijk zijn voor CO2-uitstoot, afhankelijk van hoe de elektriciteit is opgewekt waarop ze rijden. Maar, de koolstofemissies van het aandrijven van een elektrische auto vormen slechts een fractie van de totale milieu-impact. 

Laten we het punt per punt bespreken. Van de winning van de grondstoffen tot het recyclen van de accu: dit artikel onderzoekt de totale impact die een elektrische auto heeft op onze planeet.

Milieu-impact in het kort:

• Fabricage: vanwege een complex en arbeidsintensief fabricageproces verbruikt een elektrische auto in deze fase twee keer zoveel energie dan een ICE-auto. Bovendien stoot het meer CO2 uit.
• In gebruik: omdat elektrische auto's geen diesel of benzine verbranden, is hun milieu-impact tijdens gebruik even groot als een ICE-auto met ongeveer 33.000 km op de teller. Daarna is een elektrische auto qua uitstoot dus duurzamer.
• Einde levensduur: aan het einde van zijn levensduur vereist een elektrische auto, en dan vooral de accu, een speciale behandeling. Naast het upcyclen van de accu - wat hem een tweede, derde of zelfs vierde leven kan geven - is het mogelijk om tot wel 90 procent van het materiaal ervan te recyclen. 

Bij EVBox geloven we dat de toekomst van transport elektrisch is. Voor dit artikel hebben we ons onderzoek gebaseerd op onafhankelijke gegevens en betrouwbare bronnen om een zo nauwkeurig mogelijk beeld te schetsen.

Zijn elektrische auto's echt beter voor het milieu?

Terwijl de milieu-impact van auto’s op brandstof voornamelijk voortkomt uit hun gebruik, zijn elektrische auto’s het meest vervuilend tijdens hun productie en aan het einde van hun levensduur. Vooral de accu’s zijn een belangrijk aandachtspunt vanwege de schaarse materialen die ze bevatten en de ecologische en sociale gevolgen van productie.

Lithium-mijnbouw voor accu's

De meeste moderne elektrische auto's worden aangedreven door lithium-ion-accu’s. Afgezien van lithium zijn er andere elementen nodig, zoals kobalt, mangaan, nikkel en grafiet, waarvan sommige zeer energie-intensief zijn om te ontginnen en geconcentreerd zijn in regio's met slechte mensenrechten- en milieuprestaties.

Arbeidsomstandigheden bij mijnbouw

Er zijn zorgen over de arbeidsomstandigheden bij het winnen van de benodigde grondstoffen. Zo komt ongeveer tweederde van het kobalt in de wereld uit de Democratische Republiek Congo (DRC), een van de armste landen op aarde. Met weinig formele regelgeving wordt mijnbouw vaak op kleine schaal gedaan, door mensen die niet over de juiste beschermende uitrusting, training en gereedschap beschikken. Mijnwerkers stellen zich vaak bloot aan gevaarlijke chemicaliën en werken in precaire omstandigheden. Met weinig tot geen toezicht door de overheid, is er ook een risico op kinder- en dwangarbeid.

In een poging om deze slechte omstandigheden te bestrijden, hebben de meeste grote autofabrikanten toegezegd kobalt, grafiet en lithium alleen nog maar uit verantwoorde en traceerbare bronnen te halen. Tegelijkertijd stappen de producenten van accu’s steeds meer af van kobalt. In plaats daarvan richten ze zich op gemakkelijker verkrijgbare en minder problematische materialen zoals nikkel of ijzer. De solid state-accu gebruikt zelfs helemaal geen kobalt meer.

Hoewel er volop batterijtechnologie is, staat het gebruik ervan voor elektrische auto’s nog in de kinderschoenen. Terwijl de prijzen blijven dalen en de innovatie voortduurt, hebben beleidsmakers en leiders in de sector de verantwoordelijkheid om de arbeidsomstandigheden in verband met mijnbouw en de ontwikkeling van accu’s te verbeteren.

Milieu-impact van lithium-ion-accu's

Naast de sociale implicaties, kan lithiumwinning ook een negatieve invloed hebben op het milieu. Zo wordt lithium meestal geproduceerd door het te extraheren uit zoutvlakten. Hierdoor ontstaat een giftig percolaat, dat moet worden opgeslagen en schoongemaakt. Daarnaast kan lithiumwinning door de waterintensiteit droogtes verergeren en lokale gemeenschappen beroven van voldoende drinkwater en irrigatie.

Levering van accu's

De explosieve opkomst van elektrisch rijden zorgt, samen met een algemene toename van consumentenelektronica, voor een ongekende groei in de vraag naar batterijen. Momenteel produceren Australië, China, Canada en Brazilië het grootste deel van 's werelds lithium, grafiet en nikkel. Dit zijn de grondstoffen die nodig zijn voor de productie van batterijen. Om de toeleveringsketen te versterken en aan de groeiende vraag naar batterijen te kunnen voldoen, zijn nieuwe productietechnologieën voor lithium in opkomst.

Hoewel de toeleveringsketens van accu’s dus nog niet geheel ethisch of afvalvrij zijn, wordt de productie ervan wel steeds duurzamer naarmate de innovatie versnelt en fabrikanten afstappen van vervuilende mineralen.

Koolstofemissies bij het produceren van accu's

Het produceren van lithium-ion-accu’s is zeer energie-intensief. Van mijnbouw tot verwerking, verzending en productie; de reis van grondstof tot eindproduct is lang en zwaar. Hierdoor verbruiken elektrische auto’s tijdens de productie twee keer zoveel energie en stoten ze meer CO2 uit dan ICE-auto's.

Het beeld verandert echter als we naar de totale levenscyclus kijken. Als een elektrische auto rijdt, produceert deze zeer lage emissies, omdat er geen diesel of benzine nodig is om de motor aan te drijven. Volgens een schatting van Wall Street Journal die een Tesla Model 3 vergeleek met een Toyota RAV4, wordt de Tesla duurzamer na zo'n 33.000 km en stoot hij na 160.000 km 77 procent minder CO2 uit.

Hoe lang is de accu van een elektrische auto goed?

Accu’s hebben een beperkte levensduur: iedere laadcyclus creëert kleine chemische veranderingen die zich in de loop van de tijd ophopen, waardoor de totale energie die een batterij kan bevatten vermindert. Ook de accu’s van elektrische auto’s zijn geen uitzondering op deze regel en zullen na een bepaald aantal oplaadbeurten slijten. Volgens de huidige schattingen gaan de meeste accu’s tussen de 10 en 20 jaar mee voordat ze moeten worden vervangen.

Moderne elektrische auto’s zijn ontworpen met accu’s die duizenden keren kunnen worden opgeladen, met een levensduur van honderdduizenden kilometers. De meeste fabrikanten bieden garantie op accu's voor minimaal 100.000 km en acht jaar. Als de garantie voorbij is, zullen accu’s vaak nog een stuk langer meegaan. Bij verschillende Tesla's is bekend dat een accu meer dan 1 miljoen kilometer meeging, met nog maar weinig degradatie.

Recycling en hergebruik

Zelfs met de toenemende levensduur van de accu’s, zal er een punt komen waarop ze niet langer geschikt zijn om een elektrische auto van stroom te voorzien. Maar, dat betekent niet dat ze weggegooid moeten worden: er zijn talloze mogelijkheden om de ​​gebruikte accu van een elektrische auto her te gebruiken en te recyclen.

Alleen omdat een accu niet langer geschikt is voor een elektrische auto, betekent dit niet dat deze niet meer gebruikt kan worden voor andere doeleinden. Een van de belangrijkste uitdagingen van hernieuwbare energiebronnen is opslag: de wind waait of zon schijnt immers niet altijd wanneer we het nodig hebben. De accu van een elektrische auto kan een tweede leven krijgen door de overtollige energie uit hernieuwbare bronnen op te vangen en indien nodig terug te leveren aan het net.

Zo wordt er in de Johan Cruijff Arena in Amsterdam 3 megawatt elektriciteit opgeslagen met oude Nissan Leaf-batterijen. Dit wordt gebruikt om de pieken in elektriciteitsvraag af te vlakken die tijdens evenementen optreden.

Voor accu’s die niet opnieuw kunnen worden gebruikt, zorgt recycling ervoor dat hun materialen worden teruggewonnen en hergebruikt. Momenteel staat deze technologie nog in de kinderschoenen, maar met nieuwe processen kan tot 90 procent van het lithium en kobalt worden teruggewonnen. Met de groeiende vraag naar deze materialen, vormen de oude accu’s van elektrische auto’s dus een waardevolle bron van grondstoffen om de overgang naar elektrisch rijden verder te stimuleren.

Elektrische auto's als katalysator voor duurzame technologie

Elektrisch rijden stimuleert indirect ook de ontwikkeling van andere duurzame technologieën. Zo hebben innovaties op het gebied van de accu ervoor gezorgd dat de opslag van hernieuwbare energie veel efficiënter gebeurt, wat een essentieel onderdeel is van de energietransitie. Daarnaast krijgen slimme technologieën voor het balanceren van de elektriciteitsvraag, zoals peak shaving en dynamic load balancing, een impuls door de populariteit van elektrische auto’s en de noodzaak om het energieverbruik te maximaliseren. 

Tot slot heeft de commerciële levensvatbaarheid van elektrische auto’s de deur geopend voor verdere investeringen op het gebied van elektrisch rijden.

Dus, zijn elektrische auto's duurzaam?

Elektrisch rijden is op zichzelf geen magische oplossing om de klimaatverandering aan te pakken. Het is wel een veel duurzamer alternatief dan brandstof en daardoor een waardevol instrument om de uitstoot van transport te verminderen. Hoewel hun productie en het einde van hun levensduur een negatieve impact hebben op het milieu, is de totale ecologische voetafdruk veel lager dan bij ICE auto’s. En nu de sector snel innoveert, zullen de elektrische auto’s van morgen deze duurzaamheidskloof met traditionele auto’s nog verder vergroten.