Sẽ tốn bao nhiêu để cắt giảm lượng khí thải carbon của ô tô bán ở Hoa Kỳ?

Sẽ tốn bao nhiêu để cắt giảm lượng khí thải carbon của ô tô bán ở Hoa Kỳ?

    Sẽ tốn bao nhiêu để cắt giảm lượng khí thải carbon của ô tô bán ở Hoa Kỳ?
    bởi Liz Thompson, Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne

    electric vehicles
    Ảnh: Pixabay / CC0
    Một nghiên cứu mới do Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne dẫn đầu đã phát hiện ra rằng xe điện sẽ sớm có tiềm năng sở hữu và vận hành ít chi phí hơn so với xe chạy bằng khí đốt truyền thống, đồng thời cắt giảm một nửa lượng khí thải nhà kính trong suốt thời gian sử dụng của xe.

    Xe điện (EV) chiếm thị phần ngày càng tăng nhanh trên thị trường xe hơi mới, nhưng việc mua và sở hữu một trong những phương tiện này trước đây thường phải trả giá cao. Xe điện giảm phát thải khí nhà kính, nhưng bao nhiêu và với chi phí nào?

    Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) bắt đầu tìm hiểu.

    Trong một đánh giá mới do Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne của DOE dẫn đầu, DRIVE của Hoa Kỳ đã ước tính chi phí và lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính cho các phương tiện trong toàn bộ vòng đời của chúng, cả với công nghệ hiện tại (2020) và tiềm năng trong tương lai (2030-2035). U.S. DRIVE, viết tắt của United States Driving Research and Innovation for Phương tiện hiệu quả và Năng lượng bền vững, là mối quan hệ đối tác tự nguyện của chính phủ-ngành bao gồm DOE và nhiều công ty ô tô, năng lượng và tiện ích.

    Báo cáo của họ, bản cập nhật lần đầu tiên được công bố vào năm 2016, cho thấy một số phương tiện điện có thể sớm trở nên ít tốn kém hơn để sở hữu và vận hành so với các phương tiện chạy bằng khí đốt truyền thống, đồng thời cắt giảm hơn một nửa lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.

    Kết quả thu được là một bất ngờ thú vị đối với các tác giả của báo cáo. Jarod Kelly, một nhà phân tích hệ thống năng lượng tại Argonne và người đứng đầu báo cáo cho biết: “Xem xét các phân tích trước đó, tôi cho rằng việc giảm lượng carbon sẽ phải trả giá đắt, nhưng kết quả của chúng tôi cho thấy việc giảm lượng carbon có thể được thực hiện với chi phí tiêu cực. tác giả. Con đường dẫn đến quá trình khử cacbon tiêu cực với chi phí thấp này hứa hẹn nhất đối với một số loại xe điện chạy bằng pin. Tuy nhiên, các tác giả nhấn mạnh rằng quá trình khử cacbon với chi phí tiêu cực chỉ có thể thực hiện được khi tiếp tục tiến bộ trong công nghệ pin và nếu DOE đạt được các mục tiêu về khử cacbon trong lưới điện.

    Phân tích từ đầu đến cuối (C2G) của U.S. DRIVE đã xem xét chi phí và lượng phát thải khí nhà kính của một số tùy chọn công nghệ nhiên liệu và phương tiện qua vòng đời của phương tiện. Điều này bao gồm khai thác tài nguyên ("cái nôi"), chuyển đổi những tài nguyên đó thành nhiên liệu và phương tiện, sử dụng nhiên liệu khi đang trên đường và tái chế phương tiện khi kết thúc hành trình ("phần mộ"). Phân tích cũng bao gồm đánh giá chi phí của mỗi chiếc xe trên mỗi dặm được lái và chi phí phát thải khí nhà kính có thể tránh được.

    Đối với báo cáo này, U.S. DRIVE đã chọn tập trung vào các loại xe phổ biến nhất ở Mỹ, xe sedan cỡ trung và xe SUV cỡ nhỏ. Họ đánh giá sự kết hợp giữa phương tiện và nhiên liệu bao gồm động cơ đốt trong với nhiên liệu sinh học và thông thường, xe điện hybrid và plug-in hybrid, xe điện chạy bằng pin với nhiều loại xe khác nhau và xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro.

    Kelly nói: “Phần thú vị nhất của dự án là có thể hợp tác chặt chẽ với các ngành công nghiệp, chính phủ và các phòng thí nghiệm quốc gia khác. Ngoài Argonne và DOE, báo cáo DRIVE của Hoa Kỳ đã kêu gọi các chuyên gia từ một số nhà sản xuất ô tô lớn nhất, bao gồm General Motors và Ford. Nó cũng có sự tham gia của các chuyên gia khí đốt và năng lượng tại Chevron, Viện Nghiên cứu Năng lượng Điện (EPRI) và Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia của DOE.

    Amgad Elgowainy, một nhà khoa học cấp cao lãnh đạo nhóm Cơ sở hạ tầng và Điện khí hóa của Argonne, đồng tác giả báo cáo cho biết: “Loại nghiên cứu này không được thực hiện bởi một thực thể hay một cơ quan. Ông cho biết nghiên cứu này là thành quả cao nhất trong công việc của nhóm và sẽ cung cấp các quyết định về cách đạt được các mục tiêu của chính phủ và các mục tiêu của ngành một cách tốt nhất. "Chính phủ, ngành công nghiệp và các công ty tiện ích phải hợp tác với nhau để xác định tiềm năng của các lựa chọn công nghệ khác nhau để cung cấp các lộ trình về phía trước. Bằng cách làm việc cùng nhau, chúng tôi có thể đưa ra phân tích đáng tin cậy để cung cấp thông tin về quá trình khử cacbon trong lĩnh vực ô tô."

    Trong số các lý do Argonne được khai thác để dẫn đầu nghiên cứu là khả năng dẫn đầu toàn cầu của Phòng thí nghiệm trong các phân tích vòng đời và từ nôi; Phòng thí nghiệm cũng có chuyên môn trong việc lập mô hình phát thải khí nhà kính, thành phần vật liệu pin và mô phỏng phương tiện. Nhóm DRIVE của Hoa Kỳ đã sử dụng mô hình Khí nhà kính, Khí thải theo quy định và Sử dụng năng lượng trong Công nghệ (GREET) của Argonne để định lượng phát thải khí nhà kính từ cả vòng đời sản xuất nhiên liệu và xe cộ. Trong khi đó, mức tiết kiệm nhiên liệu của xe, chi phí và kích thước thành phần được ước tính bằng cách sử dụng công cụ mô phỏng xe của Argonne, Autonomie.

    Một trong những thách thức trong việc đánh giá lượng phát thải khí nhà kính suốt đời là tất cả các phương tiện giao thông không được tạo ra như nhau — những phương tiện thân thiện với môi trường nhất trên đường thường là phương tiện sử dụng nhiều năng lượng nhất để sản xuất. Phân tích từ đầu đến cuối cho phép so sánh "táo với táo" để xem các công nghệ hệ thống truyền động và nhiên liệu khác nhau như thế nào trên cùng quy mô kinh tế và môi trường.

    Các Nghiên cứu DRIVE của Hoa Kỳ nhằm xác định các lộ trình công nghệ xe có tiềm năng giảm đáng kể lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính suốt đời. Các nhà nghiên cứu đã tính đến tất cả lượng khí thải carbon liên quan đến việc chế tạo và sử dụng phương tiện, cũng như chế tạo và sử dụng nhiên liệu. Đối với xe điện, điều này có nghĩa là phân tích đã xem xét lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính từ nguồn điện được sử dụng để sạc xe và năng lượng được sử dụng để khai thác vật liệu cho pin và các bộ phận khác của xe.

    Nhiều con đường công nghệ có thể làm giảm lượng khí thải carbon của các phương tiện giao thông. Một cách tiếp cận cân nhắc tiềm năng của các tàu điện khác nhau, như điện lai, pin và tế bào nhiên liệu. Một trọng tâm khác là cải thiện hiệu suất tổng thể của xe để xe chạy với ít nhiên liệu hơn. Sự kết hợp của các phương pháp này có thể là cần thiết để đạt được quá trình khử cacbon sâu hơn. Nhiên liệu sinh học, hydro sạch và điện là những lựa chọn thay thế carbon thấp tiềm năng cho xăng. Báo cáo DRIVE của Hoa Kỳ đã đánh giá tiềm năng của từng con đường này trong việc giảm phát thải khí nhà kính và chi phí liên quan. Điều này đã giúp nhóm nghiên cứu xác định những con đường hứa hẹn nhất cho các phương tiện khử cacbon hiện nay và trong tương lai.

    Các nhà nghiên cứu cho biết, khi nói đến một tương lai các-bon thấp, có lý do để hy vọng. Khi kết hợp hiệu suất của xe với nhiên liệu carbon thấp, trong hầu hết các trường hợp, mức giảm phát thải khí nhà kính tăng hơn gấp đôi so với mức tăng hiệu quả của riêng xe.

    Kelly nói rằng cho đến nay, sự khác biệt lớn nhất giữa nghiên cứu này và nghiên cứu được công bố vào năm 2016 là sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ pin. Các phân tích cho thấy pin xe điện không chỉ giảm đáng kể lượng carbon mà còn có khả năng giảm chi phí sở hữu. Chi phí pin xe điện đã giảm đáng kể trong thập kỷ qua và xu hướng này được dự báo sẽ tiếp tục.

    Elgowainy nói: “Khử cacbon là một trong những cách chính mà chúng ta có thể chống lại biến đổi khí hậu. Ông nói, nghiên cứu này phù hợp với các mục tiêu của Hoa Kỳ trong việc khử cacbon trong lĩnh vực giao thông vận tải - chính phủ hy vọng rằng vào năm 2030, một nửa số phương tiện mới được bán ra sẽ không phát thải, chẳng hạn như xe điện chạy bằng pin. Elgowainy nhấn mạnh rằng không cần phải chờ đợi để tạo ra tác động. Ông nói: “Xe điện là một lựa chọn rất hấp dẫn hiện nay, bởi vì ngay cả với lưới điện hiện nay, bạn cũng có thể cắt giảm lượng khí thải của mình xuống một nửa. "Vì lưới điện trở nên sạch hơn mỗi năm, chúng tôi đang hướng tới một tương lai năng lượng sạch đầy hứa hẹn cho ô tô ở Hoa Kỳ"

    Giờ đây, nhóm DRIVE của Hoa Kỳ đã hoàn thành phân tích từ đầu đến cuối đối với các loại xe hạng nhẹ, họ đã bắt đầu thực hiện một nghiên cứu tương tự đối với các loại xe hạng trung và hạng nặng.

    Zalo
    Hotline