Sähköauto on huonoimmillaankin polttomoottoriautoa parempi ilmaston kannalta

Sähköautot ja niiden ympäristöystävällisyys herättävät paljon tunteita ja keskustelua. Aiheesta asiallisen tiedon löytäminen suomeksi on haastavaa ja Googlesta tietoa etsivä törmääkin herkästi virheellisiä väittämiä sisältäviin klikkiotsikoihin, kuten Tekniikka & Talouden ”Sähköauto voi saastuttaa enemmän kuin polttomoottorilla kulkeva ajoneuvo” tai vaikkapa Maaseudun Tulevaisuuden ”Öljyala: Dieselauto kulkee sähköautoa puhtaammin

Tekniikka & Talouden artikkeli johtaa muutaman linkin kautta tähän tutkimukseen, jonka yhteenvedossa todetaan, että jos sähköautolla ajaa 200 000 kilometriä, se lämmittää ilmastoa 27–29 prosenttia vähemmän kuin vastaava ajo bensakäyttöisellä autolla ja 17–20 prosenttia vähemmän kuin dieselkäyttöisellä autolla. Tätä tietoa heijastava otsikko toisi ilmeisesti toimittajan mielestä vähemmän klikkauksia.

Maaseudun tulevaisuus taas siteeraa kritiikittömästi öljyalan etujärjestön blogipostausta, joka on tietosisällöltään pakkasen puolella. *

Me Autotalo Ampeerissa luotamme tieteeseen emmekä usko asiakkaiden hämäämiseen puolitotuuksilla. Pyrimme välittämään blogimme kautta luotettavaa tietoa sähköautoista.

 

Tieteellisessä keskustelussa suurin todistuksellinen painoarvo annetaan yleensä systemaattisille katsauksille ja pienin painoarvo erilaisten asiantuntijoiden mielipiteille. Ajatushautomo T&E:n tilaamassa kattavassa katsausartikkelissa vedetään yhteen sähköautojen, pistokehybridien ja tavanomaisten polttomoottoriautojen ilmastovaikutuksia koskevaa tutkimustietoa. Katsausartikkelin on tuottanut tohtori Dr. Maarten Messagie belgialaisesta VUB-yliopistosta (Vrije Universiteit Brussel).

Elinkaarianalyysissa otetaan huomioon kaikki ympäristön kannalta merkittävät prosessit koko ajoneuvon elinkaaren ajalta, ml. raakamateriaalien hankinta, komponenttien valmistus, ajoneuvon kokoonpano, kuljetus ja lopulta myös kierrätys. Huolellisella elinkaarianalyysillä voidaan ehkäistä ongelmien siirtoa paikasta toiseen.

Elinkaarianalyysiä suppeammassa tavanomaisessa WTW-analyysissa (well-to-wheels) otetaan huomioon auton käyttövoiman (polttoaineet tai sähkö) aiheuttamat päästöt sen tuotannosta renkaisiin. WTW-analyysi voidaan jakaa WTT (well-to-tank, lähteestä tankkiin) ja TTW (tank-to-wheels, tankista pyöriin) osioihin kuvan 1 mukaisesti. Ajoneuvojen viralliset ilmoitetut päästöt tarkoittavat jälkimmäisiä TTW-päästöjä eli vain pientä osuutta todellisista kokonaispäästöistä.

WTW-tutkimuksista saaduista tuloksista nähdään, että sähkön tuotannolla (electricity production) ja auton sähköistysasteella (degree of electrification) on merkittävä vaikutus ajoneuvon kasvihuonepäästöihin. Kuvassa 2 esitetään ajoneuvon enimmäis- ja vähimmäisvaikutukset ilmastonmuutokseen eri WTW-tutkimuksissa saaduista tuloksista.

Kuvassa 3 esitetään yhden belgialaisen WTW-tutkimuksen tulokset tiivistetysti. Tutkimuksessa verrattiin tavanomaisia polttomoottoriautoja (ICEV, internal combustion engine vehicle), tavanomaisia hybridejä (HEV, hybrid electric vehicle), lataushybridejä (PHEV, plug-in hybrid electric vehicle) sekä täyssähköautoja (BEV) erilaisissa liikenneympäristöissä. Kuten kuvaajasta nähdään, täyssähköautot ja lataushybridit sopivat erityisen hyvin kaupunkioloihin. Kaupungissa hyötyjarrutuksen tuoman edun merkitys korostuu. Täyssähköautoilla ja hybrideillä on myös mahdollista liukua kuluttamatta lainkaan energiaa.


Tutkimusten mukaan laboratoriossa testatut NEDC-päästöt korreloivat nykyautoissa yhä heikommin todellisten päästöjen kanssa. Todelliset päästöt ovat keskimäärin noin 30-40% korkeampia kuin viralliset päästölukemat.

Elinkaarianalyysissä otetaan WTW-päästöjen lisäksi huomioon ajoneuvon valmistuksen tuottamat päästöt. 85% katsauksessa läpikäydyistä tutkimuksista toteaa ajoneuvon sähköistämisen lisäävän tuotannon aikaisia päästöjä. Näistä tuotannon aikaisista päästöistä merkittävin osuus on akun valmistuksella. Kaikissa tutkimuksissa todettiin kuitenkin WTW-päästöillä olevan selvästi suurin merkitys elinkaaripäästöjen kannalta. Ajoneuvon valmistuksen tuottamien päästöjen merkitys korostuu, jos ajoneuvon käyttöikä oletetaan lyhyeksi, esimerkiksi 150 000km, kuten osassa tutkimuksia on tehty. Sähköajoneuvon valmistuksen tuottamat päästöt tällaisella ajomäärällä olisivat lähteestä riippuen 46-81 g CO2/km. Jos auton käyttöiäksi oletetaan realistisempi 250 000km, päästöt laskevat tasolle 28-49 g CO2/km.

Kuvassa 4 esitetään elinkaaren osuuksien suhteellinen merkitys päästöjen kannalta eräässä tutkimuksessa. Täyssähköauto BEV vastaa tutkimuksen olettamassa melko tarkalleen tosielämän BMW i3 94AH sähköautoa ja verrokkina on vähäpäästöinen diesel (120g CO2/km NEDC, korotettuna 35%:lla vastaamaan todellisia päästöjä). Glider tarkoittaa ajoneuvon runkoa ja koria ilman voimalinjaa (Powertrain) ja akustoa (Li battery).

Akkujen tuotannon aiheuttamat päästöt vaihtelevat käytetystä akkukemiasta ja kirjallisuuslähteestä riippuen välillä 40 to 350 kg CO2/kWh(akkukapasiteettia). Keskiarvo tutkimuksissa on 110 kg CO2/kwh.

Liikenteen tuottamilla päästöillä on merkittäviä haittavaikutuksia ihmisten terveyteen. Sähköautot eivät tuota lainkaan paikallisia päästöjä pakokaasujen muodossa. Kokonaisvaikutuksia huomioon ottaessa on otettava myös huomioon muut kuin pakokaasupäästöt ml. tien pinnan kuluminen, jarrupöly, renkaiden kulumisen tuottamat päästöt. Belgiassa tehdyn tutkimuksen (Hooftman, N., Oliveira, L., Messagie, M., Coosemans, T. C., Van Mierlo, J. Environmental Analysis of Petrol, Diesel and Electric Passenger Cars in a Belgian Urban Setting Energies. 9, 2, 24 p., 84 2016) mukaan sähköautot ovat ihmisten terveyden kannalta jopa 8 kertaa vähemmän haitallisia kuin uusimmat Euro 6 normit täyttävät dieselautot silloinkin, kun em. päästöt ja sähkön tuotannon päästöt otetaan huomioon.

Sähköauton elinkaaripäästöistä n. 70% tulee sähkön tuotannosta. Loput noin 30% jakautuu tasaisesti ajoneuvon rungon (15%) ja akun (15%) kesken. Akkujen tuotanto on runsaasti energiaa vaativa ja myrkyllinen prosessi, mutta käytöstä poistetut akut ovat onneksi suurelta osin kierrätettävissä. Akkutuotannon aiheuttamat päästöt voidaan pienentää 35%:iin alkuperäisestä käyttämällä tuotannossa uusiutuvaa energiaa ja huolehtimalla akkujen kierrätyksestä käytön jälkeen.

Sähkön tuotantotavalla on siis erittäin suuri vaikutus sähköauton ympäristöystävällisyyteen. EU:ssa sähköntuotannon päästöt olivat keskimäärin noin 300g CO2/kWh vuonna 2015 ja niiden odotetaan putoavan merkittävästi noin 200g/kWh luokkaan vuoteen 2030 ja 80g/kWh vuoteen 2050 mennessä.

EU-maista likaisinta sähköä (650g/kWh) tuottavassa Puolassakin sähköauto on elinkaaripäästöiltään n. 25% vastaavaa dieselautoa parempi ilmastovaikutukseltaan. Pienimmän sähköntuotannon hiilijalanjäljen maissa sähköauto on jopa 85% vastaavaa dieselautoa parempi.

Sähkön tuotantotavoista ydinvoiman ohella pienimmät päästöt ovat tuuli- ja aurinkovoimalla. Uusiutuvan energian lisääntyessä sähköntuotannon keskimääräiset päästöt putoavat tulevina vuosikymmeninä merkittävästi.

Suomessa sähköntuotannot päästöt ovat tuntuvasti alle EU:n keskiarvon ja laskevat vuosi vuodelta. Vuonna 2017 keskipäästöt olivat 89g /kWh. (Lähde: Energiateollisuus, Energiavuosi 2017)

Sähköautot ovat siis kiistatta perinteisiä (lue: vanhanaikaisia) polttomoottoriautoja ympäristöystävällisempiä niin ilmastonmuutoksen  kuin paikallisen hengitysilmankin kannalta. Ympäristöystävällisyys on toki vain yksi monista hyvistä syistä vaihtaa sähköautoiluun jo tänään.

Pekka Pohjonen, Autotalo Ampeeri

Lisää luettavaa ja hyödyllisiä linkkejä:

Carbon Counter – MIT:n ylläpitämä päästötyökalu, jossa voit verrata eri automallien ilmastovaikutuksia koko elinkaaren ajalta

Electricity Map – reaaliaikaista tietoa sähköntuotannon ilmastovaikutuksista maittain

 

 

 

 

*) Öljylobbari Vänskä kirjoittaa blogissaan mm. seuraavasti ”Fakta on, että uusiutuvaa dieseliä käyttävä dieselauto peittoaa päästöiltään sähköauton, kun päästöjä verrataan ottaen huomioon sekä polttoaineen ja energian että itse ajoneuvon päästöt.” Väitteelle ei anneta minkäänlaista lähdeviitettä. Lähdeviitteen antamisen sijaan Vänskä jatkaa: ”Erilaisten autojen ja polttoaineiden ja voimanlähteiden faktapohjainen vertailu olisi mahdollista, jos siirryttäisiin käyttämään autojen päästöjen laskennassa hiilidioksidin mittaamisen sijaan energiatehokkuuden mittaamista (eli gCO2/km sijasta energiatehokkuutta mittaavaa MJ/km) sekä polttoaineiden eli käytetyn energian osalta mittaamaan tuotettuja hiilidioksidipäästöjä (gCO2/MJ). Edellä mainitut yhteenlaskettuna saataisiin vertailukelpoiset ”well-to-wheels” -päästöt eri vaihtoehdoille eli mukaan tulisi koko ketju polttoaineen tuotannosta autoon.”

Em. kappale ei tarkoita yhtään mitään. Kun energiatehokkuus (MJ/km) kerrotaan polttoaineiden spesifeillä päästöarvoilla (gCO2/MJ) saadaan tulokseksi juurikin ekvivalenssipäästöt eli gCO2/km)! Tällaisella hämäävällä yksiköiden pyörittelyllä ei ole varsinaisesti mitään tekemistä WTW-analyysin tai elinkaarianalyysin kanssa.

 

 

 

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

*

Hyväksyn tietojen tallennuksen