Eindelijk: een levenscyclusanalyse van de elektrische auto

De allereerste volledige levenscyclusanalyse van een elektrische auto komt tot de conclusie dat de totale uitstoot van broeikasgassen nauwelijks kleiner is dan bij een auto met verbrandingsmotor. Dat valt niet zo op, omdat de ene helft van de uitstoot plaatsvindt tijdens de productie van de elektriciteit, en de andere helft tijdens de productie van de batterij en de auto zelf. De fabricatie van één elektrische auto veroorzaakt evenveel emissies als de fabricatie van twee auto’s met verbrandingsmotor.

Foto: Trexa.

——————————————————————————————————–

——————————————————————————————————–

Energiekost van de batterij

Een elektrische motor is efficiënter dan een verbrandingsmotor, maar er is wel een grote, zware en complexe batterij nodig om hem van energie te voorzien. De auto met verbrandingsmotor gebruikt daarentegen een eenvoudige, lichte en compacte metalen container om energie op te slaan. De energiekost van de batterij, en de elektronica en koeling die er bijhoort, wordt nooit meeregekend als het lof van de elektrische auto wordt gezongen. Er was dus nood aan een volledige levenscyclusanalyse van een elektrische auto.

Wetenschappers van de Noorse Universiteit voor wetenschap en techniek klaarden de klus. Hun onderzoek (“Comparative Environmental Life Cycle Assessment of Conventional and Electric Vehicles“), verschijnt deze maand in het “Journal of Industrial Ecology”.

Bij een elektrische auto is ongeveer 50 procent van de totale uitstoot te wijten aan de productie van het voertuig, concludeert het onderzoek. Bij een auto met verbrandingsmotor is dat slechts 10 procent. De onderzoekers schatten de uitstoot van de productie van de elektrische auto op 87 tot 95 gram CO2-equivalenten per kilometer over een levensduur van 150.000 kilometer. Dat is ongeveer het dubbele van de 43 gram per kilometer voor de productie-uitstoot van de auto met verbrandingsmotor.

De productie van een elektrische auto kost dus twee keer zoveel CO2 als de productie van een klassieke automobiel. De productie van de batterij is goed voor 35 tot 41 procent van de uitstoot tijdens de productie, de elektrische motor is goed voor 7 tot 8 procent. Andere componenten van de aandrijving, vooral de omvormers en het passieve koelsysteem van de batterij, dragen 16 tot 18 procent bij tot de ingebedde energie van de elektrische auto.

Elektrische auto milieuvriendeijker?

Wordt er rekening gehouden met de emissies tijdens de productie van de elektrische auto, aldus de onderzoekers, dan kunnen elektrische auto’s nog altijd 20 tot 24 procent emissies besparen in vergelijking met auto’s op benzine en 10 tot 14 procent in vergelijking met dieselauto’s. Althans, wanneer we ervan uit gaan dat de elektriciteit wordt opgewekt volgens de Europese energiemix (aandeel kernenergie, gas, steenkool en hernieuwbare energie in alle Europese landen samen). Elektrische auto’s leveren in dit geval dus wel degelijk winst op, al is die niet spectaculair. Als referentiewagens werd gekozen voor de Nissan Leaf (elektrische motor) en de Mercedes A (verbrandingsmotor).

Per land kan deze balans verschillen. België heeft veel kernenergie, Nederland veel aardgas, steenkool en windenergie. Als elektriciteit wordt gemaakt uit aardgas, aldus de wetenschappers, dan zouden elektrische auto’s slechts 12 procent emissies besparen tegenover auto’s met een benzinemotor, terwijl dieselauto en elektrische auto in dat geval evenveel CO2 zouden produceren. Wordt de elektriciteit alleen maar gemaakt door steenkoolcentrales, dan stoten elektrische auto’s over de gehele levenscyclus (productie + gebruiksfase) 17 tot 27 procent meer CO2 uit dan auto’s met verbrandingsmotor.

Met de Europese elektriciteitsmix is de elektrische auto goed voor een totale CO2-uitstoot tussen 197 en 206 gram CO2-equivalenten per kilometer (productie + gebruiksfase). Als elektrische auto’s op alleen maar op elektriciteit uit windenergie zouden rijden, dan bedraagt hun totale CO2-uitstoot (productie + gebruik) 106 gram CO2-equivalenten per kilometer.

Daarin zit de energie die het kost om windturbines te produceren, maar vooral ook de productiekostvan de batterij en de andere onderdelen van de elektrische auto (die, zoals vermeld, 87 tot 95 gram koolstofdioxide-equivalenten per km bedragen). Hoe dan ook, de CO2-vrije elektrische auto waarover zo veel gepraat en geschreven wordt, bestaat niet. Zelfs niet als er op elektriciteit uit windenergie wordt gereden.

Levensduur van de batterij

Als de emissies tijdens de productiefase stijgen, dan wordt ook de levensduur van het product belangrijker. Dat is typisch voor elektronische gadgets, die zo snel vervangen worden dat vrijwel al het energieverbruik in de productiefase zit vervat. Maar het geldt in mindere mate ook voor elektrische auto’s.

De onderzoekers gaan er bij hun conclusies van uit dat zowel het voertuig als de batterij 150.000 km zouden meegaan. Zou dat 200.000 kilometer zijn, dan scoort de elektrische auto al een stuk beter: de uitstoot is dan 27 tot 29 procent lager dan in het geval van een benzineauto en 17 tot 20 procent lager dan in het geval van een dieselauto. Een elektrische auto en batterij die maar 100.000 km meegaat, laat natuurlijk het omgekeerde zien: de uitstoot is slechts 9 tot 14 procent lager dan in het geval van een benzinewagen, en er is geen voordeel meer in vergelijking met een dieselauto.

De levensduur van de batterij is van doorslaggevend belang bij de bepaling van de totale uitstoot van de elektrische auto. De onderzoekers wijzen erop dat het een erg onzekere factor is, die onder meer wordt bepaald door de manier waarop de batterij wordt gebruikt. Als er één batterijwisseling wordt ingelast op een levensduur van 200.000 km, dan scoort de dieselauto beter dan de elektrische auto bij een Europese elektriciteitsmix.

De studie behandelt ook andere milieuschade, zoals luchtvervuiling en toxiciteit. Op het gebied van luchtvervuiling biedt de elektrische auto een voordeel. Door het hoge aandeel van steenkoolcentrales in de elektriciteitsproductie is de uitstoot van zwavelzuur voor elektrische auto’s gelijk, maar smog wordt wel positief beïnvloed met reducties van 22 tot 33 procent. Erger is het gesteld met de productie van stoffen die toxisch zijn voor mens en/of milieu. Die impact is in het geval van elektrische auto’s 180 tot 290 procent groter dan in het geval van auto’s met verbrandingsmotor, in grote mate veroorzaakt door de ontginning van koper, nikkel en aluminium.

Kris De Decker

——————————————————————————————————–

Lees meer:

• Elektrische auto rijdt precies even ver als honderd jaar geleden
• De elektrische velomobiel: bijna even snel als de auto, maar 80 keer zuiniger
• Elektrisch vliegtuig twee keer zuiniger dan elektrische auto 
• Oplaadpalen of voetgangers: we moeten kiezen
• Extreem zuinige auto’s kunnen ook opwindend zijn – downsizing
• De file voorbij: afscheid van het automobilisme
• Houtgasauto’s : rijden op brandhout

Startpagina.

——————————————————————————————————–