Рост числа электромобилей и накопителей энергии опирается на литий-ионные аккумуляторы. Однако их производство оставляет заметный углеродный след. Исследователи из Мельбурнского университета вместе с коллегами из Китайской академии наук и Шеффилдского университета выяснили, как удержать этот след под контролем. Работа опубликована в журнале One Earth.

Ученые построили модель всей цепочки поставок - от добычи сырья до выпуска батарей и их утилизации - на период с 2024 по 2050 год. Расчеты показали: если ничего не менять, спрос на аккумуляторы для транспорта и стационарных систем хранения энергии вырастет примерно в 20 раз, а выбросы парниковых газов в цепочке поставок - в десять раз.

Авторы подчеркивают: одно лишь "озеленение" производства - более чистые химические составы батарей, возобновляемая энергия на заводах и извлечение материалов из старых аккумуляторов - проблему не решает. Эти меры необходимы, но не компенсируют предстоящий рост.

Дополнительный резерв - снижение самого спроса. Речь идет о четырех факторах: уменьшении размеров батарей, увеличении срока их службы, повторном использовании после выработки ресурса и развитии совместного пользования транспортом. Модель показала, что все они вместе заметно сокращают количество новых батарей, которые понадобятся миру.

Если сложить амбициозные меры и на производстве, и на стороне потребления, суммарные выбросы от глобальной цепочки поставок аккумуляторов к 2050 году составят около 9-12 млрд тонн CO2-эквивалента (углекислотный эквивалент - единая мера для разных парниковых газов). Без этих мер показатель достиг бы 19-23 млрд тонн. Таким образом, выбросы можно сократить примерно вдвое. Из этого сокращения на производственные меры приходится около 3,5-4,7 млрд тонн, а на снижение спроса - порядка 6-7 млрд тонн. По словам авторов, это сопоставимо с годовыми выбросами целой крупной экономики, например Евросоюза.

Ведущий автор работы Хайвэй Чжоу отмечает: в дальнейшем команда хочет повысить точность модели по регионам, поскольку условия добычи, переработки и обеспечения электроэнергией сильно различаются. Кроме того, ученые планируют проверить, работает ли та же логика "производство против спроса" в других быстрорастущих чистых энерготехнологиях - ветряных турбинах и солнечных панелях.

Исследователи подчеркивают: политика в области аккумуляторов не должна ограничиваться регулированием выбросов только на заводах. Она может стимулировать более долгий срок службы батарей, их адекватный размер и повторное применение. Главный вопрос, по мнению авторов, звучит не только "какой углеродный след у каждой батареи?", но и "сколько емкости нам действительно нужно, чтобы получить ту же услугу?".

Работа основана на моделировании и не является доказательством того, что перечисленные меры уже работают на практике. Однако она показывает, какие сочетания решений способны дать наибольший эффект.

Источник: Phys.org