تُروّج الحكومات وشركات صناعة السيارات في جميع أنحاء العالم، للسيارات الكهربائية بأنها تقنية أساسية للحد من استخدام النفط ومكافحة تغير المناخ.

وفي هذا الصدد، أعلنت شركة جنرال موتورز الأميركية أنها تهدف إلى التوقف عن بيع السيارات والشاحنات الخفيفة الجديدة التي تعمل بالبنزين بحلول عام 2035، وستتحول إلى الطرازات التي تعمل بالبطاريات. وأعلنت شركة فولفو السويدية أنها ستُسرّع خطتها الإنتاجية وتُطلق تشكيلة سيارات كهربائية بالكامل بحلول عام 2030.

لكن انتشار السيارات والشاحنات الكهربائية يطرح سؤالا مُلحّا: هل هذه المركبات فعلا صديقة للبيئة كما يُروّج لها؟

في حين يُجمع الخبراء على نطاق واسع على أن المركبات الكهربائية القابلة للشحن خيارٌ أكثر ملاءمة للمناخ من المركبات التقليدية، إلا أنها قد تُخلّف آثارا بيئية خاصة، وذلك حسب طريقة شحنها وتصنيعها.

كيفية إنتاج الكهرباء

عموما، تنتج معظم السيارات الكهربائية المباعة اليوم انبعاثات أقل تأثيرا على الاحتباس الحراري مقارنة بمعظم السيارات التي تعمل بالبنزين.

لكن الأمر المهم في هذه النقطة هو كمية الفحم التي يتم حرقها لشحن تلك المركبات. كما أن شبكات الكهرباء لا تزال في حاجة إلى أن تُصبح أكثر نظافة قبل أن تُصبح المركبات الكهربائية خالية تماما من الانبعاثات.

إعلان

ومن بين الطرق التي تسهل مقارنة التأثيرات المناخية لطرازات المركبات المختلفة هي استخدام أداة تفاعلية عبر الإنترنت طورها باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة، وذلك بدمج جميع العوامل ذات الصلة: الانبعاثات الناتجة عن تصنيع السيارات وإنتاج البنزين والديزل، وكمية البنزين التي تستهلكها السيارات التقليدية، ومصدر الكهرباء اللازم لشحن المركبات الكهربائية.

إذا افترضنا أن المركبات الكهربائية تستمد طاقتها من الشبكة الكهربائية المتوسطة في الولايات المتحدة، والتي تتضمن عادة مزيجا من محطات الوقود الأحفوري والطاقة المتجددة، فإنها غالبا ما تكون أكثر حفاظا على البيئة من السيارات التقليدية. على الرغم من أن تصنيع المركبات الكهربائية يتطلب انبعاثات كثيفة بسبب بطارياتها، إلا أن محركاتها الكهربائية أكثر كفاءة من المحركات التقليدية التي تعتمد على الوقود الأحفوري.

على سبيل المثال، من المتوقع أن تنتج سيارة "شيفروليه بولت" الكهربائية بالكامل 189 غراما من ثاني أكسيد الكربون لكل ميل (1.6 كيلومتر) تقطعه خلال عمرها الافتراضي، في المتوسط.

في المقابل، يُقدر أن تنتج سيارة "تويوتا كامري" الجديدة التي تعمل بالبنزين، 385 غراما من ثاني أكسيد الكربون في كل ميل تقطعه. وتنتج شاحنة فورد F-150 الجديدة، والتي تستهلك كمية أكبر من الوقود، 636 غراما من ثاني أكسيد الكربون لكل ميل.

من ناحية أخرى، إذا تم شحن سيارة "شيفروليه بولت" على شبكة كهرباء كثيفة الفحم، مثل تلك الموجودة حاليا في الغرب الأوسط الأميركي، فقد يكون تأثيرها على المناخ أسوأ قليلا من سيارة هجينة حديثة مثل تويوتا بريوس، التي تعمل بالبنزين ولكنها تستخدم بطارية لزيادة استهلاكها للطاقة.

إعلان

مع ذلك، ستتفوق سيارة "شيفروليه بولت" التي تعمل بالفحم على كامري وفورد (F-150).

يقول جيريمي ميكاليك، أستاذ الهندسة في جامعة كارنيغي ميلون بولاية بنسلفانيا: "يميل الفحم إلى أن يكون العامل الحاسم. إذا كانت لديك سيارات كهربائية في بيتسبرغ ببنسلفانيا يتم شحنها بالكهرباء ليلا، مما يدفع محطات الفحم القريبة إلى حرق المزيد من الفحم لشحنها، فلن تكون فوائد المناخ بنفس القدر من الأهمية، وقد يؤدي ذلك إلى زيادة تلوث الهواء".

الخبر السار للسيارات الكهربائية هو أن معظم الدول تسعى الآن إلى تنظيف شبكاتها الكهربائية. في الولايات المتحدة، أوقفت شركات المرافق العامة تشغيل مئات محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم خلال العقد الماضي، وانتقلت إلى مزيج من الغاز الطبيعي منخفض الانبعاثات، وطاقة الرياح، والطاقة الشمسية. ونتيجة لذلك، وجد الباحثون أن المركبات الكهربائية أصبحت عموما أكثر نظافة أيضا. ومن المرجح أن تصبح أكثر نظافة في المستقبل.

قالت جيسيكا ترانسيك، الأستاذة المساعدة لدراسات الطاقة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "إن السبب الذي يجعل المركبات الكهربائية تبدو حلا مناخيا جذابا هو أنه إذا تمكنا من جعل شبكاتنا خالية من الكربون، فستقل انبعاثات المركبات بشكل كبير. في حين أن حتى أفضل السيارات الهجينة التي تعمل بالبنزين سيظل لديها دائما حد أدنى من الانبعاثات لا يمكن أن تنخفض عنه".

مشكلة المواد الخام على غرار العديد من البطاريات الأخرى، تعتمد خلايا أيونات الليثيوم التي تُشغّل معظم المركبات الكهربائية على مواد خام -مثل الكوبالت والليثيوم وعناصر أرضية نادرة- تثير مخاوف بيئية وحقوقية خطيرة، وخاصة الكوبالت الذي يطرح مشكلة خاصة.

يُنتج تعدين الكوبالت مخلفات خطيرة يمكن أن تتسرب إلى البيئة، وقد وجدت الدراسات أنه حصل تعرض كبير للكوبالت والمعادن الأخرى في المجتمعات المجاورة، وخاصة بين الأطفال. كما يتطلب استخراج المعادن من خاماتها عملية تُسمى الصهر، والتي يُمكن أن تُصدر أكسيد الكبريت وغيره من ملوثات الهواء الضارة.

ويُستخرج ما يصل إلى 70% من إمدادات الكوبالت العالمية في جمهورية الكونغو الديمقراطية، وتُستخرج نسبة كبيرة منها في مناجم "تقليدية" غير مُنظّمة، حيث يحفر العمال -بمن فيهم العديد من الأطفال- المعدن من الأرض باستخدام أدوات يدوية فقط، مما يُعرّض صحتهم وسلامتهم لخطر كبير، وفقًا لتحذير جماعات حقوق الإنسان.

إعلان

ويُستخرج الليثيوم المستهلك عالميا إما من أستراليا أو من المسطحات الملحية في مناطق الأنديز في الأرجنتين وبوليفيا وتشيلي، وهي عمليات تتطلب كميات كبيرة من المياه الجوفية لضخّ المحاليل الملحية، مما يُقلّل من كمية المياه المتاحة للمزارعين والرعاة الأصليين.

وتعني المياه اللازمة لإنتاج البطاريات أن تصنيع المركبات الكهربائية يتطلب استهلاكا للمياه يزيد بنحو 50% عن محركات الاحتراق الداخلي التقليدية. وغالبًا ما تحتوي رواسب المعادن النادرة، المتركزة في الصين، على مواد مشعة قد تصدر مياها وغبارا مشعّا.

بالتركيز أولا على الكوبالت، التزمت شركات صناعة السيارات وغيرها من الشركات المصنعة بالقضاء على الكوبالت "التقليدي" من سلاسل التوريد الخاصة بها، كما صرحت بأنها ستطور بطاريات تقلل الكوبالت أو تلغي استخدامه تمامًا.

إلا أن هذه التقنية لا تزال قيد التطوير، وانتشار هذه المناجم يعني أن هذه الالتزامات "غير واقعية"، كما قال ميكائيل دودين من منظمة باكت (Pact)، وهي منظمة غير ربحية تعمل مع مجتمعات التعدين في أفريقيا. وأضاف السيد دودين أنه بدلا من ذلك، يتعين على الشركات المصنعة العمل مع هذه المناجم لتقليل بصمتها البيئية والتأكد من اشتغال عمال المناجم في ظروف آمنة. وقال إنه إذا تصرفت الشركات بمسؤولية، فإن صعود المركبات الكهربائية سيكون فرصة عظيمة لدول مثل الكونغو. ولكن إذا لم تفعل ذلك، "فستضع البيئة وحياة العديد من عمال المناجم في خطر".

إعادة التدوير قد تكون أفضل

مع اقتراب الأجيال السابقة من المركبات الكهربائية من نهاية عمرها الافتراضي، يُشكّل منع تراكم البطاريات المستهلكة تحديا كبيرا.

تستخدم معظم المركبات الكهربائية اليوم بطاريات ليثيوم أيون، التي يمكنها تخزين طاقة أكبر في نفس المساحة مقارنةً بتقنية بطاريات الرصاص الحمضية القديمة الأكثر شيوعًا. ولكن بينما يُعاد تدوير 99% من بطاريات الرصاص الحمضية في الولايات المتحدة، تُقدّر معدلات إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون بنحو 5%.

إعلان

يشير الخبراء إلى أن البطاريات المستهلكة تحتوي على معادن ثمينة ومواد أخرى يمكن استعادتها وإعادة استخدامها. وحسب العملية المستخدمة، قد تستهلك إعادة تدوير البطاريات كميات كبيرة من الماء، أو تُصدر ملوثات هوائية.

وفي هذا الصدد، قالت رادينكا ماريك، الأستاذة في قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية الجزيئية بجامعة كونيتيكت: "نسبة بطاريات الليثيوم التي يُعاد تدويرها منخفضة جدًا، ولكن مع مرور الوقت والابتكار، ستزداد هذه النسبة".

وهناك مقاربة أخرى مختلفة وواعدة لمعالجة بطاريات المركبات الكهربائية المستعملة تتمثل في إحيائها مجددا سواء من خلال التخزين واستعمالات أخرى.

قال أمول فادكي، كبير العلماء في كلية غولدمان للسياسات العامة بجامعة كاليفورنيا: "بالنسبة للسيارات، عندما تنخفض سعة البطارية عن 80%، فإن مدى السير ينخفض.. لكن هذا لا يشكل عائقًا بالنسبة للتخزين الثابت".

وقامت العديد من شركات صناعة السيارات، بما في ذلك نيسان اليابانية وبي إم دبليو الألمانية، بتجربة استخدام بطاريات السيارات الكهربائية القديمة لتخزين الطاقة الكهربائية. وقالت جنرال موتورز الأميركية إنها صممت مجموعات بطارياتها مع مراعاة الاستخدام طويل الأمد. إلا أن هناك تحديات: إذ إن إعادة استخدام بطاريات الليثيوم أيون تتطلب اختبارات وترقيات مكثفة لضمان أدائها الموثوق.

وإذا تم ذلك بشكل صحيح، فإنه يمكن الاستمرار في استخدام بطاريات السيارات المستعملة لمدة عقد أو أكثر كمخزن احتياطي للطاقة الشمسية، وفقًا لما توصل إليه باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في دراسة أجريت العام الماضي.