Elbil, klima og miljø

Er elbilen mer klimavennlig? Er det slik at elbilen sliter mer på veien enn diesel- og bensinbiler? Og finnes det egentlig nok råvarer til at alle skal ha elbil? Dette er spørsmål som ofte dukker opp i elbildiskusjonen. Elbilen kommer i de aller fleste tilfeller bedre ut enn bensin- og dieselbiler når det gjelder lokal og global luftforurensning. Likevel er det slik at all menneskelig produksjon og bruk har påvirkning på miljø og klimaet. På denne siden tar vi for oss ulike tema knyttet til elbilens påvirkning på energi, miljø og klima.

Hvorfor elektrisk?

Elbilen er langt mer energieffektiv enn biler med forbrenningsmotor. Det er fordi forbrenningsmotoren kaster bort mye av energien i drivstoffet til varme, vibrasjoner og lyd. Det er likevel ikke uten grunn at bensin- og dieselbiler har dominert bilparken i over hundre år. Fossilt drivstoff har fordeler som høy energitetthet og enkel lagring. Men bensin- og dieselbilenes fordeler kommer også med en stor ulempe, nemlig forurensning gjennom utslipp av blant annet CO2 og NOx. Slike utslipp har store konsekvenser for miljø og klima, og det er global enighet om at disse skal kuttes. En overgang til elbil gir en mulighet til å benytte seg av ny teknologi som en del av en løsning på den globale klimautfordringen.

I tillegg til at elbilen kjører utslippsfritt, så er den også langt mer energieffektiv enn konvensjonelle biler. Elbilbatteriene gir økt fleksibilitet i bruken av fornybare energikilder og en omlegging til elektriske kjøretøy vil redusere energibruken i transportsektoren kraftig. Når man skal vurdere elbilens påvirkning på det totale energiforbruket bør man se på hele energikjeden fra produksjon til frakt og bruk av energi. Det er etter hvert gjennomført ganske mange ulike analyser som ser på elbilen fra vugge til grav. Elbilen kommer stort sett bedre ut når man ser på hele verdikjeden, men aller best dersom det er fornybare energikilder som tas i bruk. Vi vil gå nærmere inn på elbilens energibruk gjennom sitt livsløp i avsnittet om CO2 nedenfor.

CO2-utslipp

Elbilen er mer klimavennlig enn bensin- og dieselbiler fordi den totalt sett har et mye lavere CO2-utslipp gjennom sin levetid.

Dersom man skal se på elbilens CO2-utslipp, bør man se på utslipp gjennom hele elbilens levetid. For å se på det totale klimamessige fotavtrykket til et produkt bruker man gjerne livsløpsanalyse, en systematisk analyse som evaluerer de miljømessige konsekvensene knyttet til et produkt gjennom å se på materialforbruk, energiforbruk, avfall og forurensning. Livsløpsanalyser tar i bruk varierende forutsetninger og får dermed varierende resultater. Dersom man ønsker å danne seg et helhetlig bilde er det fordelaktig å se på studier som samler og gjennomgår flere livsløpsanalyser, såkalte metaanalyser.

Figuren over er basert på data fra en livsløpsstudie, og viser et eksempel på det totale utslippet fra en dieselbil sammenlignet med det totale utslippet fra en elbil drevet av strøm fra forskjellige strømmikser. Figuren viser at jo renere strømmiksen er, jo bedre blir resultatet for elbilen i et klimaperspektiv.

De fleste undersøkelser konkluderer med at elbilen slipper ut mindre CO2 i løpet av sitt livsløp enn en bensin- eller dieselbil uavhengig av hvordan strømmen blir laget. Elbil er særlig et klimavennlig valg i Norge og Europa, der CO2-utslipp ved produksjon av kraft er regulert av EUs kvotesystem. Dersom man gjør sammenlikningen i Norge, hvor strømproduksjonen er 98 % fornybar, vil alltid elbilen komme bedre ut enn bensin- og dieselbilen. Produksjon av batterier krever mye energi og dette fører til at elbiler gjerne har høyere utslipp av CO2 ved produksjon enn konvensjonelle biler. Men ettersom elbilen ikke har noen direkte utslipp i bruksfasen vil elbilen stort sett være mer klimavennlig enn bensin- og dieselbilen i løpet av de første årene i bruk. Hvor mye mer klimavennlig elbilen er avhenger av graden av fornybar energi i strømforsyningen, både i produksjons- og bruksfasen.

Overgangen til elbiler globalt sett er i startfasen og forbedringspotensialet for å redusere elbilens klimamessige fotavtrykk er stort. Det forventes endringer innenfor flere områder som vil gjøre elbilen enda mer klimavennlig enn den er i dag:

Økt storskalaproduksjon vil føre til energieffektivisering i produksjonen
Mer batteriproduksjon i EU, som må forholde seg til strengere krav og målsetninger med hensyn til bærekraft og bruk av fornybar energi
Økt bruk av fornybar energi på global basis (tilgang til ren energi for alle er FNs bærekraftsmål nummer 7)
Økt gjenbruk av råvarene i batteriene
Ny batteriteknologi basert på mer bærekraftige og klimavennlige råvarer
Bruk av batteriet til energilagring vil øke fleksibiliteten til fornybar energi

Kilder:

Les mer:

Elbil banker bensinbil i livsløpsanalyse

Elbil bedre enn eksosbil i livsløp

Hvor klimavennlige er elbiler?

Omvendt skeptiker sentral i gjenbruk av Nissan-batterier

Slik vinner du elbildiskusjonen #7: Taper batteriene seg fort?

Produksjon

Ved produksjon av elbil er det selve batteriproduksjonen som er mest energikrevende og dermed fører til høyest andel av CO2-utslipp, dersom det ikke brukes fornybar energi. Ulike beregninger av CO2-utslipp ved produksjon av elbil varierer, grunnet at ulike forutsetninger legges til grunn. En stor andel av energien som brukes i batteriproduksjonen er elektrisitet, og strømmiksen som brukes er dermed avgjørende for hvor store utslipp som kommer av produksjonen. Andre forutsetninger som påvirker resultatene er blant annet størrelsen på batteriet som produseres, råvarer i bruk og produksjonsvolum. Det er også ulike forutsetninger knyttet til hvorvidt man må bytte batteri på elbilen i løpet av bilens levetid. Erfaringer så langt tyder på at dette ikke vil bli nødvendig.

Bruk

Elbilen har ingen direkte utslipp fra bilen, men kan ha utslipp i forbindelse med strømproduksjon. Hvor mye lavere utslipp elbilen har, avhenger av hvor fornybar energi som brukes og hvor store utslipp det er forbundet med produksjonen av strøm. Også ved undersøkelse av utslipp ved bilbruk vil resultatene variere ut i fra forutsetningene som legges til grunn. Vanlige forutsetninger som må fastsettes er hvilke bilmodeller som sammenliknes, hvor mange kilometer man regner med at den kjører i løpet av sin levetid, hvilken strømmiks som brukes og hva slags forbruks/utslippsnivå som legges til grunne for bensinbilen.

En overgang fra fossilt til elektrisk drivstoff fører i tillegg til at man flytter utslippene fra ikke-kvotepliktig sektor (transport) til kvotepliktig sektor (kraftproduksjon, industri), som allerede er regulert av EUs kvotemarked. Det er med andre ord allerede satt et tak for hvor store utslipp denne delen av økonomien i Europa kan ha, og dette vil ikke øke selv om man flytter utslipp fra transportsektoren inn i kvotesystemet.

Skroting/gjenbruk

Utslipp ved skroting/gjenbruk av elbilen utgjør en relativ liten del av det totalet livsløpsutslippet, og er derfor ikke avgjørende for elbilens klimamessige fotavtrykk.

Bilimportørene i Norge er lovpålagt i henhold til avfallsforskriften å ta ansvar for produktene de selger i hele produktets levetid. Autoretur er en returorganisasjon som på vegne av bilimportørene tar imot elbiler som ikke kan brukes lenger og leverer disse til gjenvinning hos Batteriretur. Batteriretur tar imot og gjenvinner batteriene på en sikker og forsvarlig måte.

Det ligger mye potensiale i gjenbruk av batterier, men dette er en industri i startfasen. Det er hittil få elbiler som har nådd slutten av sin levetid og det er få batterier som ikke har holdt ut elbilens levetid. Flere bilprodusenter arbeider for å gjenbruke elbilbatterier. Råvarene fra batteriet kan resirkuleres og selve batteriet kan benyttes til andre oppgaver, som strømlagring i bygg, strømnett eller i fornybare energianlegg.

Råvarer

Det er forventet at etterspørselen etter råvarer til elbilbatterier vil øke kraftig de kommende årene. Per i dag har vi tilstrekkelig reserver av de fleste råvarene, men i likhet med annen råvareproduksjon, finnes det utfordringer med tanke på nærmiljø og lokalsamfunn.

Batteriproduksjon krever bruk av råvarer som blant annet litium, kobolt, nikkel og grafitt. De fleste råvarene som er nødvendige i litium-ion batterier vil være tilgjengelige i flere år fremover. Kobolt er den råvaren som utgjør størst risiko, men det forventes at økt gjenbruk av råvarer og ny teknologi kan bidra til å minske etterspørselen etter kobolt. Dette er råvarer som har blitt brukt i storskala produksjon av litium-ion batterier til blant annet telefoner og laptoper, men en overgang til elbil vil føre til enda større etterspørsel etter slike råvarer.

All utvinning av naturressurser byr på problemstillinger knyttet til bærekraft. Det er derfor viktig at råvarene gjenbrukes i så stor grad som mulig og at det ikke utvinnes mer enn nødvendig. Flere av landene med store råvarereserver har svak økonomi og politisk styring. Menneskerettighetsbrudd, barnearbeid, helsefarlige arbeidsforhold og giftige utslipp i lokale økosystem er blant utfordringene i disse landene. Amnesty har belyst denne problemstillingen gjennom sin rapport om koboltproduksjon og menneskerettigheter. De vektlegger at slike utfordringer ikke bør føre til at store aktører avslutter handelsforholdet med leverandører i DR Kongo, men at det er behov for at aktørene stiller krav til åpenhet og tar ansvar for menneskerettighetsbrudd som begås. Det er et stort behov for åpenhet rundt produksjonsforhold, reguleringer og sertifiseringsprogrammer som kan sikre en bærekraftig batteriproduksjon for mennesker og miljø.

Batteriteknologien er stadig i utvikling og selv om det er litium-ion batterier som i dag ser ut som det mest aktuelle alternativet, så er det vanskelig å vite hvilke råvarer som vil være etterspurt i framtiden. Historisk sett kan råvaremangel og økte priser føre til utvikling av ny teknologi basert på nye råvarer.

Kilder:

Litium

Litium utvinnes over hele verden, men nesten halvparten av dagens produksjon skjer i Sør-Amerika. Utvinningsprosessen gjøres hovedsakelig gjennom gruvedrift eller fra saltsjøer med litiumsalter. Sistnevnte prosess er den mest effektive og lønnsomme, men krever store mengder vann. Litium kan også utvinnes fra saltvann, men dette er en langt mer energikrevende prosess. Ifølge Bloomberg New Energy Finance sin framskrivning av elbiler fra 2018 så er det nok litium til å oppfylle etterspørselen i overskuelig framtid. I 2017 ble det produsert over 43.000 tonn litium på verdensbasis. I følge US Geological Survey så er estimerte litiumreserver på over 40 millioner tonn.

Kobolt

Kobolt er på EUs liste over kritiske råvarer og kan utgjøre den største utfordringen for framtidig batteriproduksjon. En utfordring med råvaren er at over halvparten av verdens kobolt i dag produseres i Den demokratiske republikken Kongo. Politisk ustabilitet og konflikt utgjør en risiko for menneskerettighetsbrudd, korrupsjon og mulighet for ujevn levering. Andre koboltproduserende land er Australia og Russland. Bloomberg estimerer at det kan bli mangel på kobolt de nærmeste årene, men at dette over tid vil føre til høyere priser som igjen vil føre til økt tilbud eller annen råvarebruk.

Nikkel

Nikkel er ikke en kritisk råvare og den totale produksjonen av nikkel i 2016 på omlag 2,2 millioner tonn utgjorde kun en liten del av de estimerte reservene på rundt 78 millioner tonn. Det antas at det ikke vil være noe problem å dekke økt etterspørsel etter nikkel.

Grafitt

Grafitt brukes i anoden i batteriet og produseres hovedsakelig i Kina. Grafitt er en råvare som det forventes finnes i tilstrekkelige mengder i å kunne dekke framtidige behov. Det er i tillegg stort potensiale i produksjon av syntetisk grafitt, noe som vil gi enda større muligheter for å dekke etterspørselen.

Lokal forurensning

Elbilen bidrar i liten grad til lokal forurensning sammenliknet med bensin- og dieselbiler. Det er fordi elbilen ikke har utslipp fra selve motoren og produserer mindre støy og svevestøv på veien.

Elbilen slipper ikke ut stoffer som normalt sett dannes ved forbrenningsprosesser som NOx, CO eller svevestøv. I tillegg er elbilenes utslipp av svevestøv (PM₁₀-PM_2,5) fra veien vesentlig lavere enn fra konvensjonelle biler. Elbilene bidrar også til mindre støy på strekninger med lavere fartsgrenser. I tillegg til NOx og svevestøv så bidrar konvensjonelle biler til utslipp av mindre omtalte, men helseskadelige, stoffer som benzen, aldehyd, 1,3-butadien, metaller og en lang rekke polysykliske organiske materialer.

Kilder:

Les mer:

Elbil er åtte ganger bedre enn dieselbil

NOx

NO_xer en samlebetegnelse for de forurensende gassende NO og NO₂ som dannes ved forbrenningsprosesser ved høy temperatur. Eksosutslipp fra veitrafikken er den viktigste kilden, nærmere bestemt eksosutslipp fra dieselkjøretøy. I flere norske byer er NO_x-nivået høyere enn tillatt grenseverdi. Langvarig eksponering for NO₂kan føre til økt forekomst av astma, bronkitt, lungesykdommer og dødelighet. Elbilen har ingen direkte utslipp og er ikke en kilde til NO_x-utslipp.

Svevestøv

Svevestøv omtales ofte som PM_2,5 eller PM₁₀ ut i fra størrelse på partiklene. PM_2,5dannes ved vedfyring, eksosutslipp og industri. PM₁₀ dannes vanligvis ved asfalt-, bremse- og dekkslitasje samt strøsand, vedfyring og industri. Både korttids- og langtidseksponering for svevestøv fører til økt dødelighet og sykelighet i befolkningen.

Den største delen av dieselbilens utslipp av svevestøv stammer fra forbrenningsmotoren. Ifølge en forskningsstudie gjort ved Vrije Universiteit Brussel så utgjør utslipp av svevestøv fra forbrenningsmotoren til dieselbiler minst 80 % av det totale svevestøvutslippet. Undersøkelsen viser at totalt svevestøvutslipp fra dieselbiler er opp til 8 ganger høyere enn for elbiler. Totalt svevestøvutslipp fra bensinbiler er om lag dobbelt så stort som fra elbiler.

Når det gjelder den lille andelen av svevestøv som kommer fra slitasje på asfalt, dekk og bremser så bidrar elbilene til mindre svevestøv enn konvensjonelle biler med sammenlignbar vekt. Ettersom elbiler bremser omtrent 1/3 mindre enn konvensjonelle biler, på grunn av regenerativ bremsing, så produserer elbilen mindre svevestøv fra bremsing.

Det blir argumentert for at elbiler fører til mer veislitasje enn konvensjonelle biler, ettersom elbilene er tyngre. Ifølge forskere ved Transportøkonomisk institutt i Norge og Statens väg- och transportforskningsinstitut i Sverige så har en vektforskjell på et eller to tonn liten effekt på veislitasjen. Veislitasjen i Norge kommer hovedsakelig fra tunge kjøretøy og bruk av piggdekk på personbiler.

Støy

Støyforurensning er kanskje noe mindre omdiskutert enn luftforurensning, men ekstern støy kan like fullt gi helseskadelige virkninger som hjerte- og karsykdommer, søvnforstyrrelser og andre plager. I byområder utgjør trafikkstøy en stor andel av den eksterne støyforurensningen. I følge tall fra Oslo kommune så er over 60 % av innbyggerne i Oslo utsatt for støy fra veitrakk.

Elbiler har ikke forbrenningsmotor og har dermed et lavere støynivå enn konvensjonelle biler i lavere hastigheter. En undersøkelse fra det danske vegdirektoratet viser at elbilene har et lavere støynivå enn konvensjonelle biler opp til en fart på 30 km/t. På fartsnivå høyere enn 30 km/t så er hjulstøy den mest dominerende og valg av dekk utgjør større forskjell på støynivå enn hvorvidt man kjører på diesel, bensin eller strøm.

I henhold til krav fra EU vil det fra 2019 være påbudt med varsellyd (AVAS) på elbiler i hastigheter opp til 20 km/t.

Personvern og cookies

Elbil, klima og miljø

Hvorfor elektrisk?

CO2-utslipp

Kilder:

Les mer:

Råvarer

Kilder:

Lokal forurensning

Kilder:

Les mer:

Nyhetsbrev

Hva er informasjonskapsler (“cookies”) og lokal lagring av data?

Hva bruker vi informasjonskapsler og lokalt lagret data til?