انتقال به خودروهای برقی؛ خطر افزایش آلودگی در چین و هند

تأثیرات زیست‌محیطی تولید باتری‌های خودروهای الکتریکی

در حالی که خودروهای الکتریکی به یکی از ارکان انتقال انرژی جهانی تبدیل شده‌اند، تحقیقات جدیدی که توسط دانشگاه پرینستون انجام شده، نشان می‌دهد که تصفیه مواد معدنی حیاتی مورد نیاز برای باتری‌های این خودروها می‌تواند نقاط آلوده‌کننده‌ای در نزدیکی مراکز تولید ایجاد کند. محققان با تمرکز بر چین و هند، دریافتند که انتشار دی‌اکسید گوگرد (SO₂) ملی می‌تواند تا ۲۰٪ نسبت به سطوح کنونی افزایش یابد، اگر این کشورها زنجیره تأمین خودروهای الکتریکی خود را به طور کامل داخلی کنند.

بیشتر این انتشار SO₂ ناشی از تصفیه و تولید نیکل و کبالت است که مواد معدنی مهمی برای باتری‌های خودروهای الکتریکی امروزی به شمار می‌روند. وی پنگ، نویسنده مسئول این تحقیق و استادیار امور عمومی و بین‌المللی و مرکز انرژی و محیط زیست آندلینگر، گفت: “بسیاری از بحث‌ها درباره خودروهای الکتریکی بر کاهش انتشار گازها از بخش‌های حمل و نقل و انرژی متمرکز است. اما ما نشان می‌دهیم که تأثیرات خودروهای الکتریکی تنها به انتشار گازهای خروجی خودروها یا تولید برق محدود نمی‌شود. این موضوع به کل زنجیره تأمین شما مربوط می‌شود.”

محققان در مقاله‌ای که در نشریه Environmental Science & Technology منتشر کردند، استدلال کردند که کشورها باید به طور استراتژیک درباره ساخت زنجیره‌های تأمین پاک فکر کنند، در حالی که برنامه‌های کاهش کربن خود را توسعه می‌دهند. در مورد تولید باتری، این تیم بر اهمیت توسعه و اجرای استانداردهای سخت‌گیرانه آلودگی هوا تأکید کردند تا از عواقب ناخواسته انتقال به خودروهای الکتریکی جلوگیری شود. آنها همچنین پیشنهاد کردند که باید شیمی‌های جایگزین باتری توسعه یابند تا از انتشار SO₂ ناشی از فرآیند تولید باتری‌های امروزی جلوگیری شود.

آنجل شرما، نویسنده اول این تحقیق که این کار را به عنوان محقق پسادکترا در گروه پنگ انجام داده و اکنون استادیار در مرکز مطالعات اقلیمی و مرکز مطالعات سیاست آشانک دسا در مؤسسه فناوری هند، بمبئی است، گفت: “اگر به عمق هر فناوری انرژی پاک بروید، چالش‌ها یا تبادلاتی را خواهید یافت. وجود این تبادلات به این معنا نیست که ما باید انتقال انرژی را متوقف کنیم، بلکه به این معناست که باید به طور پیشگیرانه اقدام کنیم تا این تبادلات را تا حد ممکن کاهش دهیم.”

داستان دو کشور

چین و هند هر دو دلایل خوبی برای جلوگیری از انتشار SO₂ دارند: این ترکیب پیش‌ساز ذرات معلق ریز است که به بروز مشکلات قلبی و تنفسی کمک می‌کند. این دو کشور هم‌اکنون با سطوح بالای آلودگی هوا مواجه هستند. در سال ۲۰۱۹، حدود ۱.۴ میلیون مرگ زودرس در چین و حدود ۱.۷ میلیون مرگ زودرس در هند به دلیل قرارگیری در معرض ذرات معلق ریز گزارش شده است.

با این حال، این دو کشور در مراحل مختلفی از توسعه خودروهای الکتریکی قرار دارند. پنگ گفت که در چین، زنجیره تأمین داخلی خودروهای الکتریکی وضعیت موجود است، اما هند هنوز در مراحل اولیه توسعه زنجیره تأمین قرار دارد. این مقایسه به محققان کمک کرد تا اولویت‌های کوتاه‌مدت را شناسایی کنند در حالی که به ادامه یا آغاز ساخت زنجیره تأمین داخلی برای خودروهای الکتریکی می‌پردازند.

چالش‌ها و فرصت‌های زنجیره تأمین در چین و هند

پنگ، یکی از اعضای اصلی هیئت علمی مرکز تحقیقات سیاست در زمینه انرژی و محیط زیست، گفت: “چین باید به فکر پاکسازی زنجیره تأمین موجود باشد، در حالی که هند این فرصت را دارد که از پایه زنجیره تأمین بهتری بسازد.” او افزود: “هر دو وضعیت با چالش‌ها و فرصت‌های خاص خود همراه است.”

تمرکز بر آلودگی در هند

در هند، اولین قدم می‌تواند تمرکز بر پاکسازی آلودگی در بخش انرژی باشد. این امر نیازمند اجرای تدابیر سخت‌گیرانه کنترل آلودگی SO2 در نیروگاه‌های حرارتی و استفاده از فناوری‌های بالغ مانند حذف گوگرد از گازهای دودکش است.

چالش‌های چین در کنترل آلودگی

برای چین، که در حال حاضر کنترل‌های سخت‌گیرانه‌ای برای آلودگی‌های بخش انرژی دارد، تمرکز باید به کاهش انتشار SO2 از فرآیند تولید باتری‌ها معطوف شود. محققان تأکید کردند که این موضوع کمتر شناخته شده است. با این حال، آن‌ها هشدار دادند که نادیده گرفتن آلودگی‌های ناشی از تولید باتری یک اشتباه بزرگ خواهد بود.

اهمیت تمرکز بر تولید باتری

در سناریوهایی که چین و هند زنجیره‌های تأمین خود را به طور کامل داخلی کنند، تمرکز بر پاکسازی شبکه انرژی تأثیر چندانی بر کاهش انتشار SO2 نداشت. در عوض، تنها سناریوهایی که بر پاکسازی فرآیندهای تولید باتری تمرکز داشتند، از نقاط داغ آلودگی SO2 جلوگیری کردند.

شارما گفت: “عموم مردم فرض می‌کنند که انتقال به فناوری‌های سبز همیشه یک پیروزی دوطرفه خواهد بود – مزایای اقلیمی و کیفیت هوا وجود خواهد داشت. اما بدون در نظر گرفتن تولید، ممکن است انتشار کربن و اکسید نیتروژن را کاهش دهید، اما در عوض بار آلودگی هوا برای جوامع نزدیک به مراکز تولید افزایش می‌یابد.”

رویکردهای انسانی به کاهش کربن

در حالی که این تحلیل بر چین و هند متمرکز بود، محققان استدلال کردند که اگر به آلودگی ناشی از تولید باتری رسیدگی نشود، این مشکل به چالشی جهانی تبدیل خواهد شد، زیرا نرخ پذیرش وسایل نقلیه الکتریکی افزایش می‌یابد. حتی اگر کشورهایی مانند چین و هند تولید باتری را به خارج واگذار کنند، شارما گفت که بدون استراتژی‌هایی برای کاهش انتشار SO2، آن‌ها فقط مشکل را به کشور دیگری منتقل می‌کنند.

شارما افزود: “مهم است که وسایل نقلیه الکتریکی را از منظر زنجیره تأمین جهانی بررسی کنیم. حتی اگر هند تصمیم بگیرد که زنجیره تأمین داخلی نداشته باشد و به جای آن از جای دیگری وارد کند، آلودگی از بین نمی‌رود. بلکه فقط به کشور دیگری منتقل می‌شود.”

تغییرات شیمیایی باتری و کاهش آلودگی

علاوه بر توصیه‌های سیاستی برای استانداردهای پیشگیرانه آلودگی هوا، محققان همچنین بررسی کردند که چگونه تغییر در شیمی باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی می‌تواند از انتشار ناخواسته SO2 در مقیاس جهانی جلوگیری کند. در حالی که بیشتر باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی امروز به کبالت و نیکل وابسته‌اند، ظهور شیمی‌های جایگزین که از آهن و فسفات استفاده می‌کنند (به اصطلاح باتری‌های لیتیوم آهن فسفات) می‌تواند برخی از نگرانی‌های مرتبط با استخراج و تصفیه کبالت و نیکل را کاهش دهد.

با اجتناب از این دو ماده معدنی، سناریوهایی که شامل نفوذ بالای باتری‌های لیتیوم فسفات بودند، منجر به انتشار بسیار کمتری از SO2 در فرآیند تولید شدند.

توجه به انسان در برنامه‌های کاهش کربن

در نهایت، پنگ گفت که یافته‌ها یادآوری می‌کند که هنگام طراحی برنامه‌های کاهش کربن، باید به مردم توجه ویژه‌ای داشته باشیم، زیرا حتی بهترین فناوری‌ها نیز می‌توانند عواقب ناخواسته‌ای داشته باشند. او گفت: “ما درباره بسیاری از فناوری‌های مهم برای کاهش انتشار کربن می‌دانیم. اما بخش دیگر این است که چگونه این فناوری‌ها بر زندگی مردم تأثیر می‌گذارند. رویکرد من این است که بهترین راه‌ها برای تلاقی فناوری‌ها و مردم را در نظر بگیرم، زیرا این استراتژی‌ها بهترین نتایج را برای بیشترین تعداد افراد به همراه خواهند داشت.”