În contextul creșterii interesului pentru tehnologiile verzi și vehiculele electrice, se fac numeroase afirmații legate de impactul acestora asupra mediului. Pe rețelele sociale, o postare susține că bateriile vehiculelor electrice, turbinele eoliene și panourile solare nu sunt atât de ecologice pe cât par, punând sub semnul întrebării ideea de „emisii zero”.

 Postarea sugerează că producerea și utilizarea acestor tehnologii implică procese industriale intensive care afectează mediul, consumă resurse naturale considerabile și generează deșeuri toxice. 

„Bateriile nu creează electricitate, ci mai degrabă stochează electricitatea produsă în altă parte, în special prin cărbune, uraniu, centrale electrice naturale sau generatoare alimentate cu motorină.

Deci afirmația că o mașină electrică este un vehicul cu emisii zero nu este deloc adevărată, deoarece electricitatea produsă provine din centrale electrice și multe dintre ele ard cărbune sau gaz.

Prin urmare, majoritatea mașinilor electrice de pe șosea astăzi sunt pe bază de carbon.

Dar asta nu este tot.

Cei care sunt entuziasmați de mașinile electrice și de o revoluție verde ar trebui să se uite mai atent la baterii, dar și la turbinele eoliene și la panourile solare.

O baterie tipică de mașină electrică cântărește 450 kg, cam de dimensiunea unei valize.  Conține 11 kg de litiu, 27 kg de nichel, 20 kg de mangan, 14 kg de cobalt, 90 kg de cupru și 180 kg de aluminiu, oțel și plastic.  Există mai mult de 6.000 de celule individuale cu ioni de litiu în interior.

Pentru a face fiecare baterie BEV, va trebui să procesați 11.000 kg de sare pentru litiu, 15.000 kg de minereu pentru cobalt, 2.270 kg de rășină pentru nichel și 11.000 kg de minereu de cupru.

În total, trebuie să îndepărtați 225.000 kg de pământ pentru o baterie. 

Cea mai mare problemă a sistemelor solare sunt substanțele chimice folosite pentru a transforma silicatul în pietrișul folosit pentru panouri.

Pentru a produce suficient siliciu curat, acesta trebuie tratat cu acid clorhidric, acid sulfuric, fluor, tricloretan și acetonă.

În plus, sunt necesare galiu, arseniură, diselenură de cupru-indiu-galiu și telurura de cadmiu, care sunt, de asemenea, foarte toxice.

Praful de silicon reprezintă un pericol pentru lucrători, iar plăcile nu pot fi reciclate.

Turbinele eoliene nu sunt plus-ultra în ceea ce privește costul și distrugerea mediului.

Fiecare moară de vânt cântărește 1.688 de tone (echivalentul greutății a 23 de case) și conține 1.300 de tone de beton, 295 de tone de oțel, 48 de tone de fier, 24 de tone de fibră de sticlă și elementele de pământ rare greu de obținut Neodim, Praseodimiu  și Disprosium.

Fiecare dintre cele trei lame cântărește 40.000 kg și are o viață utilă de 15 până la 20 de ani, după care trebuie înlocuite.  Nu putem recicla palele rotorului uzate.

Cu siguranță, aceste tehnologii își pot avea locul, dar trebuie să privim dincolo de mitul libertății de difuzare.  „Going Green” poate suna ca un ideal utopic, dar dacă te uiți la costurile ascunse și încorporate într-un mod realist și imparțial, vei descoperi că „Going Green” astăzi face mai mult rău mediului Pământ decât pare.

Nu mă opun mineritului, vehiculelor electrice, energiei eoliene sau solare.  Dar realitatea nu este atât de idilică.”

Pentru că postarea conține mai multe informații despre energia considerată astăzi “verde”, vom lua afirmațiile și le vom analiza separat.

Bateriile nu creează electricitate, ci mai degrabă stochează electricitatea produsă în altă parte, în special prin cărbune, uraniu, centrale electrice naturale sau generatoare alimentate cu motorină.

Bateriile sunt dispozitive care stochează energie sub formă chimică și o transformă în energie electrică. Acest proces se realizează printr-o reacție redox (reducere-oxidare) între doi electrozi și un electrolit. Când bateria este conectată la un circuit, reacțiile chimice de la electrozi generează un flux de electroni care produce curent electric.

Bateriile pot stoca energie electrică generată de diverse surse, nu numai în centrale care folosesc cărbune (de altfel, acestea cunosc din ce în ce mai multe limitări, în Uniunea Europeană). Bateriile pot stoca energie generată inclusiv prin surse regenerabile (de exemplu, solar sau eolian). Există diferite tipuri de baterii, inclusiv baterii cu litiu-ion, care sunt utilizate pe scară largă în electronice și vehicule electrice și baterii cu plumb-acid.

Deci afirmația că o mașină electrică este un vehicul cu emisii zero nu este deloc adevărată, deoarece electricitatea produsă provine din centrale electrice și multe dintre ele ard cărbune sau gaz.

Prin urmare, majoritatea mașinilor electrice de pe șosea astăzi sunt pe bază de carbon.

Vehiculele electrice nu emit gaze cu efect de seră în timpul utilizării lor, ceea ce înseamnă că nu au emisii de eșapament. Aceasta este o caracteristică definitorie a vehiculelor electrice, care le clasifică ca vehicule cu emisii zero în ceea ce privește funcționarea lor directă.

Totuși, electricitatea utilizată pentru a încărca aceste vehicule poate proveni (dar nu obligatoriu) din surse care emit carbon, cum ar fi centralele electrice pe bază de cărbune sau gaz. Astfel, emisiile de carbon asociate cu producția de electricitate trebuie luate în considerare. 

Deși producția unei mașini electrice poate genera mai multe emisii de carbon decât producția unei mașini pe combustie internă, vehiculele electrice compensează această „datorie de carbon” relativ repede. De exemplu, un studiu realizat de BloombergNEF a constatat că, după aproximativ 2,2 ani de utilizare, un vehicul electric are deja o amprentă mai mică de CO2, în comparație cu un vehicul pe benzină, având în vedere emisiile pe întreaga durată de viață a vehiculului.

O baterie tipică de mașină electrică cântărește 450 kg, cam de dimensiunea unei valize. Conține 11 kg de litiu, 27 kg de nichel, 20 kg de mangan, 14 kg de cobalt, 90 kg de cupru și 180 kg de aluminiu, oțel și plastic.  Există mai mult de 6.000 de celule individuale cu ioni de litiu în interior.

Pentru a face fiecare baterie BEV, va trebui să procesați 11.000 kg de sare pentru litiu, 15.000 kg de minereu pentru cobalt, 2.270 kg de rășină pentru nichel și 11.000 kg de minereu de cupru.

În total, trebuie să îndepărtați 225.000 kg de pământ pentru o baterie.

Bateriile pentru vehicule electrice pot cântări în jur de 450 kg, deși greutatea poate varia în funcție de model și capacitate. 

„Greutatea bateriilor pentru mașini electrice poate varia semnificativ, având o greutate medie de aproximativ 1.000 lbs (454 kg). Cu toate acestea, unele baterii pot cântări până la 2.000 lbs (900 kg), iar greutatea este strâns legată de capacitatea de stocare a energiei și de livrare a puterii bateriei.”

*Sursă: The Machine Science

Bateriile pentru vehiculele electrice implică, într-adevăr, extracția semnificativă de materii prime. Fabricarea unei baterii tipice pentru vehicule electrice necesită procesarea unor resurse precum litiul, cobaltul, nichelul și cuprul.

Conform datelor furnizate de publicația Visual Capitalist, mai jos am adăugat un grafic care cuprinde compoziția unei baterii de tip NMC, un acronim pentru Nichel-Mangan-Cobalt, care reprezintă materialele catodice ale bateriei cu capacitatea de 60 kWh.

*Sursă grafic: Visual Capitalist

Grafit: 52 kg

Aluminiu: 35 kg

Nichel: 29 kg

Cupru: 20 kg

Oțel: 20 kg

Mangan: 10 kg

Cobalt: 8 kg

Litiu: 6 kg

Fier: 5 kg

Total: 185 kg 

Sursă tabel: Visual Capitalist

Compoziția exactă a bateriilor variază în funcție de tipul de baterie (de exemplu, NMC sau NCA,  un acronim pentru Nichel-Cobalt-Aluminiu, o altă combinație de materiale catodice pentru bateriile litiu-ion) și de producător. De exemplu, majoritatea bateriilor de vehicule electrice folosesc litiu, nichel, cobalt și mangan, dar proporțiile exacte pot fi diferite.

Afirmația că pentru a produce o baterie sunt necesare 11.000 kg de sare pentru litiu, 15.000 kg de minereu pentru cobalt, 2.270 kg de rășină pentru nichel și 11.000 kg de minereu de cupru și îndepărtarea a 225.000 kg de pământ, cuprinde estimări care nu sunt susținute de date concrete. 

Deși producția de baterii necesită cantități semnificative de minerale, aceste cifre nu reflectă neapărat realitatea, deoarece procesul de extracție și rafinare variază considerabil în funcție de tehnologie și eficiență. Extracția mineralelor pentru baterii are un impact de mediu semnificativ, dar cifrele exacte pot varia în funcție de metoda de extracție și de eficiența procesului de producție. 

Un aspect pozitiv important este că, în Uniunea Europeană, există o directivă specifică privind colectarea și reciclarea bateriilor, care atestă că multe dintre elementele lor pot fi reciclate și/sau reutilizate. Reglementarea nouă a bateriilor, care a intrat în vigoare pe 17 august 2023, are ca scop minimizarea impactului asupra mediului prin promovarea reciclării eficiente și a reutilizării materialelor. Aceasta include cerințe stricte pentru eficiența reciclării, recuperarea materialelor critice precum litiul, cobaltul și nichelul și asigurarea că toate bateriile colectate sunt reciclate într-un mod ecologic.

Cea mai mare problemă a sistemelor solare sunt substanțele chimice folosite pentru a transforma silicatul în pietrișul folosit pentru panouri.

Pentru a produce suficient siliciu curat, acesta trebuie tratat cu acid clorhidric, acid sulfuric, fluor, tricloretan și acetonă.

În plus, sunt necesare galiu, arseniură, diselenură de cupru-indiu-galiu și telurura de cadmiu, care sunt, de asemenea, foarte toxice.

Praful de silicon reprezintă un pericol pentru lucrători, iar plăcile nu pot fi reciclate.

Panourile solare, în special cele bazate pe tehnologia cu siliciu cristalin, sunt construite folosind mai multe materiale cheie. Siliciul este componenta principală a celulelor solare. Sticla reprezintă aproximativ 75% din greutatea unui panou solar, aluminiul este folosit pentru cadrul panoului, cuprul este utilizat în cablaje și în cutia de conexiuni din plastic, iar argintul este folosit în benzi subțiri pe suprafața celulelor de siliciu pentru a conduce electricitatea. Panourile solare pot conține și alte materiale critice precum plumbul și cadmiul sau alte metale precum staniu, telur, antimoniu, galiu și indiu, utilizate în unele module cu peliculă subțire.

*Sursă imagine: United States Environmental Protection Agency (EPA)

Afirmația este corectă din perspectiva utilizării substanțelor chimice și a materialelor toxice în procesele de purificare a siliciului și în producția de semiconductori. Tratamentele cu acid clorhidric, acid sulfuric și fluor sunt utilizate pentru curățarea și purificarea siliciului. Materialele precum galiul, arseniura de galiu, diselenura de cupru-indiu-galiu și telurura de cadmiu sunt folosite în industria semiconductorilor și sunt recunoscute pentru toxicitatea lor, impunând măsuri de protecție adecvate.

Contrar afirmației din postarea de pe Facebook că plăcile nu sunt reciclabile, multe dintre componentele panourilor solare sunt reciclabile. Sticla reprezintă 75% din greutatea unui panou solar. Reciclarea sticlei este deja o industrie bine stabilită, ceea ce face ca această componentă să fie ușor de reciclat. Același lucru este valabil și în cazul aluminiului și cuprului. Deși este prezent în cantități mici, argintul este un material valoros și poate fi recuperat în procesul de reciclare. 

Turbinele eoliene nu sunt plus-ultra în ceea ce privește costul și distrugerea mediului.

Fiecare moară de vânt cântărește 1.688 de tone (echivalentul greutății a 23 de case) și conține 1.300 de tone de beton, 295 de tone de oțel, 48 de tone de fier, 24 de tone de fibră de sticlă și elementele de pământ rare greu de obținut Neodim, Praseodimiu  și Disprosium.

Fiecare dintre cele trei lame cântărește 40.000 kg și are o viață utilă de 15 până la 20 de ani, după care trebuie înlocuite.  Nu putem recicla palele rotorului uzate.

Turbinele eoliene sunt fabricate în principal din cinci materii prime de bază: oțel, fontă, fibră de sticlă (și materiale compozite asociate), cupru și aluminiu, care reprezintă peste 98% din masa totală a unei turbine tipice.

*Sursă tabel: National Renewable Energy Laboratory

Conform tabelului de mai sus, putem vedea diferitele cantități de materiale utilizate în construcția unei turbine eoliene, în funcție de modelul acesteia. Tabelul specifică masă per kW pentru fiecare material utilizat și procentajul acestora din masa totală a turbinei. În cazul oțelului, masa/kW variază între 82.2.kg și 111.2 kg per kW, iar procentajul din masa totală variază între 66% și 79%. Masa fibrei de sticlă variază între 14.1 kg și 23.8 kg per kW, iar a fierului între 7.2 kg și 20.5 kg per kW. 

Durata de viață estimată a turbinelor eoliene este de aproximativ 30 de ani. Totuși, nu toate componentele sunt proiectate să dureze atât de mult. Alte piese cum ar fi lamele, cutiile de viteze și generatoarele, pot necesita reparații sau înlocuiri mai devreme din cauza uzurii. Lamele turbinelor eoliene au o durată de viață tipică de aproximativ 15-25 de ani. Acest interval poate varia în funcție de condițiile de operare și de calitatea materialelor utilizate. Paletele unei turbine eoliene pot cântări până la 65 de tone, în funcție de lungime și de aplicarea turbinei. 

Elementele de pământ rare joacă un rol important în funcționarea turbinelor eoliene, în special în magneții permanenți utilizați în generatoarele acestora. Acești magneți sunt amplasați de obicei în nacelă, care se află în centrul paletelor turbinei.

Cele mai frecvent utilizate tipuri de magneți în turbinele eoliene sunt magneții neodim-fier-bor (NdFeB). Acești magneți conțin în general patru elemente de pământ rare. Neodimul și praseodimul care întăresc magneții, disprosiul și terbiul care îmbunătățesc rezistența acestora la demagnetizare la temperaturi ridicate.

În prezent, reciclarea paletelor de turbine eoliene este o provocare. Paletele reprezintă o fracțiune semnificativă din deșeurile generate de industria eoliană. Se estimează că până în 2050 vor exista 43 de milioane de tone metrice de palete scoase din uz la nivel global. Materialele din care sunt fabricate paletele (fibră de sticlă, rășini epoxidice) sunt dificil de reciclat prin metodele convenționale și pot avea impact negativ asupra mediului dacă ajung în depozite de deșeuri. 

Totuși, se caută soluții pentru a valorifica sau recicla materialele din care sunt fabricate paletele.

Stena Recycling, o companie suedeză de reciclare, a lansat un proiect pentru reciclarea paletelor de turbine eoliene uzate. Paletele sunt transportate la facilități de reciclare ale companiei unde sunt demontate și materialele sunt separate. Fibra de sticlă și rășinile sunt prelucrate pentru a fi reutilizate ca materie primă în diverse aplicații industriale, de exemplu în producția de ciment.

Din mesaj lipsește comparația cu poluarea generată de mașinile cu combustie internă

L-am contactat pe Alexandru Luchian, specialist IT,  ambasador pentru calitatea aerului la nivel global în 2023 și fondator al mai multor proiecte de mediu. Acesta a declarat, pentru Factual.ro: „Studiez de mai bine de 5 ani calitatea aerului din marile orașe din România. Traficul auto este unul dintre cei 3 factori principali care sunt responsabili cu poluarea aerului și cu moartea a minim 23.000 de români anual. Pe studiile și măsurătorile realizate se vede clar cum bulevardele circulate sunt cele mai poluate. Dacă am avea doar mașini electrice, care nu produc fum și particule ultrafine în timpul utilizării, atunci am avea un aer mai curat”. 

Concluzie

Deși postarea conține elemente de adevăr, afirmațiile nu reflectă imaginea de ansamblu și este lipsită de context.

Este adevărat că producția de baterii pentru vehicule electrice, panourile solare și turbinele eoliene implică extracția și procesarea unor cantități semnificative de minerale, care pot avea un impact negativ asupra mediului, dacă nu sunt gestionate corespunzător. Substanțele chimice utilizate în purificarea siliciului și materialele toxice precum cobaltul și cadmiul pot duce la poluare dacă nu sunt manipulate cu grijă. De asemenea, unele componente ale acestor tehnologii, cum ar fi paletele turbinelor eoliene, sunt dificil de reciclat în prezent.

Cu toate acestea, este important să privim impactul pe termen lung al acestor tehnologii. Deși producția lor poate genera emisii de carbon, pe parcursul întregii lor durate de viață, vehiculele electrice și sursele de energie regenerabilă contribuie semnificativ la reducerea emisiilor.