خرید خودرو
بخش دوم: آثار مخرب زیست محیطی باتری های متداول خودروهای الکتریکی
وابستگی باتری به مواد کمیاب:
باتری یکی از اجزای اصلی خودروهای برقی است. در حال حاضر، باتری‌ها از مواد معدنی کمیابی مانند لیتیوم، کبالت و نیکل تولید می‌شوند. در آمریکا، برای آن‌که یک خودروی برقی مشمول مشوق مالیاتی ۷۵۰۰ دلاری شود، دو شرط وجود دارد. اول اینکه باید مواد معدنی لازم برای ساخت باتری خودرو در خاک آمریکا استخراج شده و یا با همکاری یک شریک تجاری آمریکایی پردازش شوند. شرط دوم که در سال ۲۰۲۴ تا ۴۰٪ نیز به ۸۰٪ در سال ۲۰۲۷ افزایش یابد، این است که مواد معدنی در آمریکا بازیافت شده و در خودروهای برقی مورد استفاده قرار بگیرند.
به منظور حمل و نقل ارتباطات سبز و بدون آلودگی کربنی، لزوم است استخراج مواد معدنی به طور گسترده در مناطق مختلف جهان صورت گیرد. با این حال، استخراج این مواد و تولید خودرو به صورت وسیع، صدمات غیرقابل جبرانی به محیط زیست خواهد رساند. این صدمات شامل از بین رفتن مناظر طبیعی، خراب شدن آبهای زیرزمینی و خسارت رساندن به زمینهای کشاورزی می‌باشد. بنابراین، به حفاظت از محیط زیست باید توجه ویژه‌تری داشته باشیم.
برای بهتر درک کردن تأثیر خودروهای برقی بر مصرف مواد معدنی، باید به این نکته توجه کنیم که میانگین 207 کیلوگرم مواد معدنی در ساخت خودروهای برقی استفاده می‌شود. این در حالی است که در خودروهای بنزینی، فقط برابر با 34 کیلوگرم مواد معدنی مورد نیاز استفاده می‌شود، یعنی 6 برابر کمتر.
پاملا کوک-همیلتون، مدیر تجارت بین‌المللی UNCTAD، بیان می‌کند که اغلب مصرف‌کنندگان تنها از پیامدهای مثبت وسایل نقلیه الکتریکی آگاه هستند، در حالی‌که نکات منفی در فرآیند تولید آنها اغفال می‌شود. علاوه بر این، در حالی‌که اکثر مصرف‌کنندگان این وسایل در کشورهای صنعتی زندگی می‌کنند، محل استخراج مواد اولیه لازم برای تولید آنها در کشورهای در حال توسعه واقع شده است.
اثرات زیست محیطی و اجتماعی استخراج لیتیوم در مناطق خشک
بیش از نیمی از منابع جهانی لیتیوم در زیر زمین های نمکی در مناطق آند در آرژانتین، بولیوی و شیلی قرار دارند. در این مناطق، کشاورزان بومی کینوا و دامداران لاما با چالش هایی مواجه هستند چرا که برای استخراج لیتیوم، باید با معدن چیان رقابت کنند. استخراج لیتیوم نیازمند مصرف زیادی از آب زیرزمینی است و برآوردهایی نشان می دهد برای تولید یک تن لیتیوم، تقریباً ۲ میلیون لیتر آب لازم است. در شیلی، حدود ۶۵٪ آب ها به دلیل استخراج لیتیوم و سایر فعالیت های معدنی مصرف شده است که به تخلیه آب های زیرزمینی، آلودگی خاک و تخریب محیط زیست منجر شده و جوامع محلی را مجبور به ترک مناطق زادگاهشان کرده است. با افزایش تقاضا برای لیتیوم و افزایش تولید آن از معادن سنگین، چالش های حفاظت از محیط زیست در حال افزایش است.
افزایش تنش آبی با استخراج لیتیوم برای خودروهای برقی
منابع جهانی لیتیوم بیشتر در مناطق گرم، خشک و کوهستانی قرار دارند. یک نکته بسیار مهم این است که در مناطقی با این ویژگی‌ها، نیاز به آب بسیار بیشتر است و استخراج لیتیوم باعث فشار بیشتری بر منابع آبی می‌شود. این مسئله به ویژه نگران‌کننده است زیرا پسماندهایی که در فرآیند استخراج لیتیوم تولید می‌شود، سمی هستند و منابع آب را آلوده می‌کنند.
اگر بازنویسی کنیم:
در نظر داشته باشید که استخراج لیتیوم در مقایسه با فرآیندهای استخراج کبالت و نیکل مقدار بسیار کمتری را در بر می‌گیرد. برای یک خودروی الکتریکی مانند تسلا، تخمین زده شده است که حدود 50 کیلوگرم نیکل و 20 کیلوگرم کبالت مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما مقدار لیتیوم مورد نیاز تنها حدود 8 کیلوگرم است. این مسئله به ویژه در ایالات متحده که به عنوان خانه تسلا شناخته می‌شود، اهمیت دارد. زیرا منابع نیکل در این کشور کمتر است و باید به دنبال این منابع در سایر معادن جهان باشیم که با خود چالش‌های بیشتری را به همراه دارد.
اثرات زیست محیطی استخراج کبالت و گرافیت
تقریباً ۵۰٪ از ذخایر کبالت جهان در کشور جمهوری دموکراتیک کنگو قرار دارد که بیش از دو سوم تولید جهانی این ماده معدنی را تشکیل می‌دهد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که حدود ۲۰٪ از کبالت به دست آمده از مناطق معدنی کشور آفریقای مرکزی به‌وسیله معادن صنایع دستی استخراج می‌شود. به‌طور نگران‌کننده‌ای، در این صنایع بیش از ۴۰۰۰۰ کودک در شرایط بسیار خطرناک به‌شکل غیرقانونی کار می‌کنند. علاوه بر آن، زمینهای معدنی حاوی فلزات سمی از قبیل اورانیوم می‌باشند و گردوغبار ناشی از حفاری ممکن است به‌صورت ویروس‌ها و انفاق عبور کند و بر مشکلات سلامتی نظیر بیماری‌های تنفسی و نقایص مادرزادی تأثیر بگذارد.
زیان‌های زیست‌محیطی نیز در حد تأثیر‌گذاری خطرات صنعتی می‌باشد. معادن کبالت می‌توانند حاوی مواد گوگردی باشند که در صورت تماس با هوا و آب، می‌توانند اسید سولفوریک ایجاد کنند. این فرآیند که به نام زهکشی اسیدی شناخته می‌شود، می‌تواند رودخانه‌ها، جویبارها و زندگی آبزیان را به مدت صدها سال تخریب کند.
اثرات زیست محیطی استخراج گرافیت نیز مشابه همین است. استفاده از مواد منفجره می‌تواند به عنوان یک عامل ناخواسته منجر به ریزش گرد و غبار و ذرات ریز شود که وارد جو می شوند و باعث ایجاد مشکلات بهداشتی در جوامع همجوار و آلودگی خاک های نزدیک به محل استخراج می شوند. بررسی ها نشان می دهد که حدود ۸۰٪ از ذخایر گرافیت طبیعی در کشورهایی مانند برزیل، چین و ترکیه قرار دارند.
بخش اول: مقایسه میزان آلایندگی خودروهای الکتریکی و هیبریدی در مقابل خودروهای با موتور احتراق داخلی
به گفته آژانس بین‌المللی انرژی، بیشترین وابستگی بخش حمل و نقل به سوخت‌های فسیلی نسبت به سایر بخش‌ها در اقتصاد وجود دارد. در سال ۲۰۲۱، بخش حمل و نقل ۳۷٪ از کل انتشار CO2 را تولید کرده است. برای فهمیدن اینکه انواع مختلف خودروها، از جمله خودروهای الکتریکی، هیبریدی و احتراق داخلی، تا چه اندازه تاثیری در انتشار آلاینده‌ها دارند، میتوانید به تصویر زیر نگاه کنید. این تصویر، با استفاده از اطلاعات منتشر شده توسط شرکت‌های پول‌استار و ریویان تهیه شده است و نمایش می‌دهد که چقدر آلاینده‌ها در طول عمر خودروها تولید می‌شوند.
میزان انتشار آلاینده‌ها از تولید تا اسقاط خودرو در هر مرحله
میزان انتشار در طول عمر یک محصول، مجموع غلظت گازهای گلخانه‌ایی است که در ارتباط با تولید، استفاده و اسقاط آن محصول ایجاد می‌شود. برای اندازه‌گیری درست این انتشارات، از یک واحد استاندارد استفاده می‌شود که معادل یک تن CO2 است. این واحد استاندارد برای محاسبه اثرات گرمایش جهانی گازهای گلخانه‌ای مختلف استفاده می‌شود.
در جدول زیر، میزان انتشار هر نوع خودروی الکتریکی، هیبریدی و احتراق داخلی با سایز متوسط بر حسب tCO2e - میزان آلاینده منتشر شده معادل با تن CO2 - آورده شده است. این اطلاعات بر اساس عمر مفید 16 سال و مسافت 240,000 کیلومتر محاسبه شده است.
| الکتریکی | هیبریدی | احتراق داخلی | ||
|---|---|---|---|---|
| میزان انتشار در حین تولید | تولید باتری | 5 | 1 | 0 |
| تولید خودرو | 9 | 9 | 10 | |
| میزان انتشار در حین استفاده | تولید سوخت | 26 | 12 | 13 |
| انتشار گاز گلخانه‌ای | 0 | 24 | 32 | |
| میزان ذخیره گازهای گلخانه‌ای در نتیجه بازیافت قطعات خودرو اسقاط شده | نگهداری | 1 | 2 | 2 |
| پایان عمر | 2- | 1- | 1- | |
| مجموع | 39 | 47 | 55 |
در جدول بالا، ارقام بر حسب تن‌معادل دی‌اکسید کربن (tCO2e) قرار دارند.
اگرچه کمترین میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای مرتبط با چرخه عمر خودروهای الکتریکی است، از جدول بالا می‌توان داده‌های معنی‌داری استخراج کرد که در نگاه اول ظاهر نمی‌شوند.
- میزان انتشار در حین تولید خودروهای الکتریکی 40% بیشتر از خودروهای هیبریدی و احتراق داخلی است. بر اساس مطالعه شرکت مکنزی این شدت از انتشار مربوط به استخراج و پالایش مواد اولیه مثل لیتیم، نیکل و کبالت است که برای تولید باتری مورد نیاز است. همچنین فرایند تولید خودروهای الکتریکی نیز جزو فرایندهای انرژی بر است.
- تولید الکتریسته برای خودرو های الکتریکی نیز نسبت به سایر خودرو در مرحله تولید سوخت بیشترین میزان انتشار را دارد، که می‌توان با تولید برق به وسیله انرژی‌های تجدیدپذیر و انرژی هسته‌ای این میزان را به طرز قابل توجهی کاهش داد.
- با بازیافت مواد در انتهای چرخه عمر هر خودرو، هر کدام از انواع خودروهای مذکور می‌توانند میزانی از انتشار خود را جبران کنند.
مقدمه: رشته‌های کوانتومی یکی از حوزه‌های پیشگامانه در علوم فیزیک به شمار می‌روند. این رشته با بررسی رفتار و ویژگی‌های ذرات در سطح زیراتمی و احتمالات وقوع واکنش‌های زیراتمی سر و کار دارد. در علوم کوانتومی از نظریات و روش‌هایی مانند مکانیک کوانتومی و حسابان کوانتومی استفاده می‌شود. توصیف ریاضی رشته‌های کوانتومی به کمک بردارهای حالت نشان داده می‌شود. حالت یک ذره کوانتومی می‌تواند به صورت خطی ترکیبی از بردارهای پایه معینی در فضای هیلبرت باشد. هر بردار حالت یک ذره کوانتومی را می‌توان با استفاده از ضرب داخلی بین بردار پایه و بردار حالت تعیین کرد. موجودیت‌های کوانتومی مانند افکنه‌ها و پیوندها نیز با استفاده از موثرسازی در فضای هیلبرت توصیف می‌شوند. در رشته‌های کوانتومی مفاهیمی مانند اندازه‌گیری، انتقال‌دهی، تغییر حالت و اندازگیری آماری مورد بررسی واقع می‌شوند. مهم‌ترین ویژگی‌های متن ذکر شده این است که برخلاف رشته‌های کلاسیک، رشته‌های کوانتومی به صورت هم‌زمان می‌توانند در حالات ترکیبی و یکپارچه واقع شوند. در این مقاله به بررسی تاریخچه و توسعه رشته‌های کوانتومی، پیشرفت‌های اخیر در این زمینه و کاربردهایی که این رشته‌ها در حوزه‌های مختلف دارند، می‌پردازیم.
جدیدترین را در خودرو شاپ بخوانید.
