В светлое будущее только на электромобиле

Научно-технический прогресс как тришкин кафтан

Прогрессисты бредят автомобилями, которые приводят в движение электродвигатели, а не двигатели внутреннего сгорания, пожирающие продукт переработки вредоносного ископаемого топлива под названием «нефть». Чистое электричество должно вытеснить чумазый бензин.

Научно-технический прогресс как тришкин кафтан
Фото: Pixabay.

Но является ли само электричество экологически чистым, ведь оно вырабатывается на электростанциях, большая часть которых работает на грязном угле или природном газе. Грязная энергия требуется и на то, чтобы постоянно производить электрические аккумуляторы, ибо они не действуют вечно и нуждаются в замене. Вопрос лишь в том, как долго они служат.

Как бы то ни было, будущее, сдается, принадлежит электромобилю. «Дженерал моторс» намерен прекратить выпуск машин с бензиновыми и дизельными двигателями к 2035 г. «Ауди» собирается достичь той же цели на два года раньше. Согласно прогнозам аналитиков Блумберга, до половины всех автомашин, продаваемых в 2035 г., будут работать на электрической энергии. Даже без новых дотаций или поощрительного регулирования со стороны государства.

Батарея, устанавливаемая в электромобиле, весит десятки килограммов и состоит из разных металлов. Которые надо доставать из земных недр. Что а) затратно и б) загрязняет окружающую среду. Поэтому перед металловедами стоят сегодня две задачи: как сделать батареи менее металлоемкими и как улучшить утилизацию старых батарей. При этом следует иметь в виду, что утилизация в целом стоит дороже, чем добыча.

Каждый литий-ионный аккумулятор (ЛИА) содержит около 8 кг лития, 35 кг никеля, 20 кг марганца и 14 кг кобальта. На обозримое будущее они сохранят свое лидирующее положение как источники питания электромобилей. Главная причина — цена: на сегодняшний день аккумуляторы данного типа стоят раз в 30 дешевле, чем при изначальном появлении на рынке в начале 90-х годов прошлого века, когда они были и менее габаритными, и менее мощными. Мало того, ЛИА, если верить прогнозам, уже в ближайшие годы подешевеют еще процентов на 20, что, по идее, уравняет в цене электромобили с традиционными машинами. Между прочим, по некоторым оценкам, первые и в настоящее время дешевле вторых, если учитывать разницу в стоимости эксплуатации и заправки обоих в течение полного срока службы.

Литий сам по себе металл не дефицитный. На настоящий момент разведанные его запасы составляют примерно 21 млн тонн. Чего должно хватить на электрификацию автопарка до середины нынешнего столетия. Также надо помнить, что «разведанные запасы» - понятие относительное, отражающее лишь объем ресурса, который выгодно добывать при существующих ценах и наличных технологиях да еще и действующего законодательства. Опыт показывает, что когда спрос и цена растут, то, как правило, увеличиваются и производство, и разведанные запасы.

Исходным сырьем для лития служат два источника: минеральное сырье и солевые растворы, добыча вещества, повторим, затратная, особенно в смысле вреда, наносимого окружающей среде. Но благодаря прогрессу в области экологически менее разрушительных геотермальных технологий производство удешевляется, и в любом случае отрицательные последствия от него не такие тяжелые, как от добычи ископаемых видов топлива.

Более ценным и более проблематичным элементом ЛИА является кобальт, как, кстати, и никель. Две трети мировых запасов кобальта сосредоточены ныне в Демократической Республике Конго, месте крайне небезопасном. Поэтому в нескольких лабораториях в США, Канаде и Южной Корее в настоящее время ведутся активные разработки катодных электродов литий-ионных аккумуляторов, выполненных с малым содержанием кобальта или вообще без оного. На последнем направлении трудятся, среди прочих, инженеры и химики «Теслы». Заняты металловеды и созданием безникелевых ЛИА.

Научно-технический прогресс — что твой тришкин кафтан: сам факт устранения одной проблемы создает другую. Найти дешевые способы утилизации аккумуляторов — задача не менее приоритетная, чем разработка аккумуляторов без кобальта, но именно наличие в батареях этого металла позволяет утилизировать их более или менее экономично. Поучителен в этом смысле прецедент с обычными свинцово-кислотными батареями, которыми оснащены традиционные транспортные средства. 98% из них утилизируются, хотя свинец - металл дешевый (зачем его утилизировать, когда легче добывать?), а сами батареи классифицируются как опасные отходы. Все дело в масштабе: то, что невыгодно при малом объеме производства, становится рентабельным на больших оборотах. Ценность свинцово-кислотных батарей меньше, чем литий-ионных, но перерабатываются они в таком количестве, что расходы на переработку себя оправдывают. Такая же логика применима к ЛИА. Загвоздка лишь в том, что электрические аккумуляторы стали в последнее время долговечными, их срок службы увеличился чуть ли не до 20 лет.  Это еще один своеобразный пример «тришкина кафтана». Когда отслужившие свой век электромобили отправляют на свалку, аккумуляторы с сохранившимися в них киловаттами не выбрасывают и не утилизируют, а используют в моторных лодках или в стационарных энергонакопителях.

Опубликован в газете "Московский комсомолец" №35 от 27 августа 2021

Заголовок в газете: В светлое будущее только на электромобиле

Новости региона

Все новости