Троллейбус: «зеленый» и рогатый
Правда ли, что троллейбусы являются экологически безвредным видом транспорта? Есть ли проблемы связанные с производством электроэнергии для их питания? На эти вопросы отвечает Владислав Кудрявцев, сооснователь компании «Цифровой экомониторинг» (резидент инновационного центра «Сколково») и соразработчик одноименной цифровой платформы для экологического мониторинга окружающей среды.
Провода, маневры и экономика
Троллейбус считается одним из самых старых видов экологического транспорта. Для пассажиров электродвигатель троллейбуса не создает вибрации и в салоне не пахнет горючим. Очевидны и плюсы для окружающих: троллейбус считается самым тихим видом транспорта. Правда висящие над головой провода могут вызвать негатив: ведь они создают визуальный шум. Зато для автомобилистов троллейбус на дороге предпочтительней маневренного автобуса: из-за особенностей электродвигателя он быстрее разгоняется и не задерживает транспортный поток.
Городские власти тоже симпатизируют троллейбусам, потому что перевозить людей на троллейбусе дешевле, чем на том же автобусе. Помимо этого троллейбусную линию, в случае необходимости, удобнее переделать под трамвайную, а троллейбусный двигатель хорошо поддается капитальному ремонту, что тоже является большим плюсом для местных властей.
Но у троллейбусов есть серьезные недостатки из-за привязки к проводам. Это медлительность и ограниченная мобильность. А экономика эксплуатации троллейбуса зависит от соотношения цен на электричество и моторное топливо. Это означает, что сейчас эксплуатационные расходы на троллейбусы должны быть относительно выше, чем в эпоху их зарождения.
Для выработки электроэнергии для работы транспорта существуют дизель-генераторные установки и электростанции, работающие на бензине. Такая выработка электричества не является экологичной и наносит серьезный вред окружающей среде. В качестве альтернативных источников по выработке энергии можно использовать солнечные батареи, гидроэлектростанции, ветровые установки и прочее. Однако альтернативы далеко не так доступны, как этого хотелось бы.
К недостаткам как троллейбусов, так и электробусов можно отнести наличие дизельного двигателя для отопления салона. Это противоречит их статусу «зеленого транспорта». Помимо дизельного двигателя в троллейбусах, особенно в летний период, работает кондиционер, который выделяет вредное вещество фреон. Для атмосферы фреон является безвредным веществом, но для человека он считается токсичным. В химическом составе фреона содержатся вещества, которые наиболее опасны для здоровья и концентрация в воздухе этих веществ может привести к серьезным последствиям.
Из чего состоит аккумулятор
Добыча необходимых веществ для создания литиевого аккумулятора наносит ощутимый вред окружающей среде, ведь для аккумулятора нужно не только добыть литий, но и добыть такие вещества, как кобальт, никель и марганец.
Почему добыча этих веществ неэкологична:
1. Литий
На данный момент литий не является дефицитным металлом. Но спрос на него из-за появление большого количества электрокаров и электробусов, растет. Для того, чтобы получить хотя бы тонну лития, необходимо переработать 250 тонн руды, а для извлечения лития из породы, например, для одного аккумулятора, производство расходует в районе 80 тыс. литров воды.
2. Кобальт
Кобальт необходим для производства литий-ионных батарей. Добыча вещества осуществляется вручную и приводит к высоким выбросам углекислого газа и диоксида азота в атмосферу, а также к значительному потреблению электроэнергии. Из-за токсичности данного металла производители стараются сократить его объем. Это приводит к снижению удельной энергии батареи и к поиску альтернативной замены кобальту. Такой заменой может служить никель или марганец.
3. Никель
В России никелевые руды добываются в Красноярском крае — 78,2%, в Мурманской области — 17,9% и 3,9% — на Урале (Оренбургская, Свердловская, Челябинская области). Эти регионы входят в топ самых загрязненных областей России, потому что добыча никеля наносит ущерб окружающей среде и здоровью людей. Самым главным отходом никелевого производства является диоксид серы, который попадает в атмосферу и превращается в серную кислоту.
4. Марганец
Замена никеля на марганец является правильной, с точки зрения экологии, так как запасов марганца в природе намного больше, чем запасов никеля и стоит он в разы дешевле. Данный компонент не выгоден самим производителям, поскольку изменение химического состава литиевого аккумулятора повлияет на его производительность в длительной перспективе.
Взять и переработать
Во всем мире перерабатывается незначительное количество аккумуляторов. Это связано с несовершенством и энергоемкостью технологий по переработке.
Только сейчас производители начинают уделять внимание возможности вторичной переработки аккумуляторов. До этого производства только снижали затраты и увеличивали срок службы и емкость заряда аккумулятора.
Процесс переработки состоит из нескольких действий:
- Аккумулятор измельчают в порошкообразную смесь;
- Смесь разделяют на элементарные составляющие.
В России работают два завода, которые перерабатывают литий-ионные батареи: «Мегаполисресурс» в Челябинске и «Национальная экологическая компания» в Ярославле. На данный момент предприятия перерабатывают только батареи от мобильных телефонов, что очень грустно. Но недавно было заявление от компании «Росатом» о намерении построить семь экотехнопарков до 2024 года. Согласно национальному проекту «Экология», с 1 марта 2022 года «Росатом» будет выполнять роль федерального экологического оператора, который должен настроить систему обращения с отходами 1-2 класса опасности. Литий-ионные аккумуляторы относятся к отходам второго класса.
Город без троллейбусов
Чем может обернуться для городов отказ от троллейбусов? Попытаемся ответить на этот вопрос на примере города Иваново с населением 400 тыс. человек. Если бы мы заменили там троллейбусы, на автобусы, которые работают на газомоторном топливе, в соотношении 30 троллейбусов на 30 автобусов, то при такой замене в атмосферу города попадало бы на 26,5 тонн угарного газа и на 8,5 тонн оксидов серы больше прежнего.
Жители города Иваново живут на территории примерно в 100 км2. Так что на каждый квадратный километр города пришлось бы на треть тонны больше вредных веществ. Эти цифры являются существенными.
Ранее +1Платформа рассказывала, что самолеты на электрическом двигателе уже летают над Землей. Но в массовый вид транспорта они превратятся не скоро.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.