La meilleure façon de comparer les émissions des voitures électriques est d'évaluer toutes les phases d'une analyse du cycle de vie. de www.shutterstock.com, CC BY-ND
Il y a beaucoup de discussions sur les avantages des voitures électriques par rapport aux voitures à combustibles fossiles dans le contexte de l'extraction du lithium. Pouvez-vous me dire lequel pèse le mieux sur l'impact environnemental en termes de réchauffement climatique et pourquoi?
Les véhicules électriques (VE) semblent à première vue très attractifs. Mais quand on y regarde de plus près, il devient clair qu'ils ont une empreinte carbone substantielle et quelques inconvénients en termes d'extraction du lithium, du cobalt et d'autres métaux. Et ils ne soulagent pas la congestion dans les villes surpeuplées.
Dans cette réponse à la question, nous abordons brièvement la question du lithium, mais nous nous concentrons principalement sur l'empreinte carbone des voitures électriques.
L'utilisation croissante des batteries lithium-ion comme source d'énergie principale dans les appareils électroniques, y compris les téléphones portables, les ordinateurs portables et les voitures électriques, a contribué à 58% d'augmentation dans l'extraction du lithium au cours de la dernière décennie dans le monde. Il semble qu'il y ait peu de risque à court terme d'extraire du lithium, mais il y a un inconvénient environnemental.
Le processus d'extraction nécessite de grandes quantités d'eau, ce qui peut l'appauvrissement de l'aquifère et nuire aux écosystèmes dans l'Atacama Salt Flat, au Chili, le plus grand site d'extraction de lithium au monde. Mais les chercheurs ont développé des méthodes pour récupérer le lithium de l'eau.
En ce qui concerne le changement climatique, il importe que les voitures électriques émettent moins de carbone que les véhicules conventionnels et combien moins.
Potentiel de réduction des émissions des VE
La meilleure comparaison est basée sur une analyse du cycle de vie qui essaie de considérer toutes les émissions de dioxyde de carbone pendant la fabrication, l'utilisation et le recyclage des véhicules. Les estimations du cycle de vie ne sont jamais entièrement complètes et les estimations des émissions varient selon les pays, selon les circonstances.
En Nouvelle-Zélande, 82% de l'énergie pour la production d'électricité provient de sources renouvelables en 2017. Avec ces niveaux élevés d'électricité renouvelable pour la recharge des voitures électriques, par exemple en Australie ou en Chine, Les véhicules électriques conviennent mieux à la Nouvelle-Zélande. Mais ce n'est qu'une partie de l'histoire. Il ne faut pas supposer que, dans l'ensemble, les voitures électriques en Nouvelle-Zélande ont une empreinte carbone proche de zéro ou sont entièrement durables.
Une analyse du cycle de vie des émissions prend en compte trois phases: la phase de fabrication (également appelée du berceau au portail), la phase d'utilisation (du puits à la roue) et la phase de recyclage (du grave au berceau).
La phase de fabrication
Dans cette phase, les principaux processus sont l'extraction du minerai, la transformation des matériaux, la fabrication de composants de véhicules et l'assemblage de véhicules. UNE étude récente des émissions des voitures en Chine estime les émissions des voitures équipées d'un moteur à combustion interne à cette phase à environ 10.5 tonnes de dioxyde de carbone (tCO₂) par voiture, par rapport aux émissions d'une voiture électrique d'environ 13 tonnes (y compris la fabrication de batteries de voitures électriques).
Les émissions provenant de la fabrication d'une batterie au lithium-nickel-manganèse-oxyde de cobalt à elles seules étaient estimées à 3.2 tonnes. Si la durée de vie du véhicule est estimée à 150,000 18 kilomètres, les émissions de la phase de fabrication d'une voiture électrique sont plus élevées que pour les voitures à carburant fossile. Mais pour les émissions du cycle de vie complet, l'étude montre que les émissions de VE sont XNUMX% inférieures à celles des voitures à combustibles fossiles.
La phase d'utilisation
Dans la phase d'utilisation, les émissions d'une voiture électrique sont uniquement dues à ses émissions en amont, qui dépendent de la quantité d'électricité provenant de sources fossiles ou renouvelables. Les émissions d'une voiture à carburant fossile sont dues à la fois aux émissions en amont et aux émissions d'échappement.
Les émissions en amont des VE dépendent essentiellement de la part des sources zéro ou à faible émission de carbone dans le mix de production d'électricité du pays. Pour comprendre comment les émissions des voitures électriques varient en fonction de la part d'électricité renouvelable d'un pays, considérons l'Australie et la Nouvelle-Zélande.
En 2018, La part de l'Australie dans les énergies renouvelables dans la production d'électricité était d'environ 21% (similaire à la Grèce avec 22%). En revanche, la part des énergies renouvelables dans le mix de production d'électricité de la Nouvelle-Zélande était d'environ 84% (inférieure à celle de la France à 90%). En utilisant ces données et estimations issues d'une évaluation 2018, les émissions en amont des voitures électriques (pour un véhicule électrique à batterie) en Australie peuvent être estimées à environ 170 g de CO₂ par km tandis que les émissions en amont en Nouvelle-Zélande sont estimées à environ 25 g de CO₂ par km en moyenne. Cela montre que l'utilisation d'une voiture électrique en Nouvelle-Zélande est susceptible d'être environ sept fois meilleure en termes d'émissions de carbone en amont qu'en Australie.
Les études ci-dessus montrent que les émissions pendant la phase d'utilisation d'une berline compacte à carburant fossile étaient d'environ 251 g de CO₂ par km. Par conséquent, les émissions de la phase d'utilisation d'une telle voiture étaient supérieures d'environ 81 g de CO₂ par km à celles d'un véhicule électrique rechargé par le réseau en Australie, et bien pire que les émissions d'une voiture électrique en Nouvelle-Zélande.
La phase de recyclage
Les processus clés de la phase de recyclage sont le démontage des véhicules, le recyclage des véhicules, le recyclage des batteries et la récupération des matériaux. Les émissions estimées dans cette phase, basé sur une étude en Chine, représentent environ 1.8 tonne pour une voiture à combustible fossile et 2.4 tonnes pour une voiture électrique (y compris le recyclage des batteries). Cette différence est principalement due aux émissions provenant du recyclage des batteries qui sont de 0.7 tonne.
Cela illustre que les voitures électriques sont responsables de plus d'émissions que leurs homologues à essence dans la phase de recyclage. Mais il est important de noter que les composants des véhicules recyclés peuvent être utilisés dans la fabrication de futurs véhicules, et les batteries recyclées par recyclage direct de cathode peuvent être utilisées dans les batteries suivantes. Cela pourrait avoir d'importants avantages en termes de réduction des émissions à l'avenir.
Ainsi, sur la base d'études récentes, les voitures à combustibles fossiles émettent généralement plus que les voitures électriques dans toutes les phases d'un cycle de vie. Les émissions totales du cycle de vie d'une voiture à combustible fossile et d'une voiture électrique en Australie étaient respectivement de 333g de CO₂ par km et 273g de CO₂ par km. Autrement dit, en utilisant l'électricité moyenne du réseau, les véhicules électriques sortent environ 18% mieux en termes d'empreinte carbone.
De même, les voitures électriques en Nouvelle-Zélande fonctionnent beaucoup mieux que les voitures à combustibles fossiles en termes d'émissions, avec des émissions de cycle de vie d'environ 333 g de CO₂ par km pour les voitures à combustibles fossiles et de 128 g de CO₂ par km pour les voitures électriques. En Nouvelle-Zélande, les VE fonctionnent environ 62% mieux que les voitures fossiles en termes d'empreinte carbone.
A propos de l'auteur
Md Arif Hasan, doctorant, Te Herenga Waka - Université Victoria de Wellington et Ralph Brougham Chapman, professeur agrégé, directeur des études environnementales, Te Herenga Waka - Université Victoria de Wellington
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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