هل تعاني السيارات الكهربائية من مشكلة تلوث الهواء؟ | صناعة السيارات

تلقد كان الضباب الدخاني السامة جزءًا من حياة المدن الكبرى منذ الثورة الصناعية: غطاء من حساء البازلاء من الجسيمات الضارة التي يمكن أن تكون سميكة جدًا بحيث يصعب الرؤية والتنفس. ومع ذلك، فقد تم التخلص من هذا اللون القذر في العديد من مدن العالم الغني، حيث أصبحت محركات السيارات أكثر نظافة وابتعدت المصانع. (المدن الفقيرة ليست محظوظة بعد).

يعتقد بعض الناس أن التحول إلى السيارات الكهربائية يمكن أن يعكس بعض هذا التقدم: أن السيارات الأثقل والجسيمات التي تنتجها عن طريق الاحتكاك تعني أننا قادرون على التضحية بالهواء النظيف على مذبح انبعاثات الكربون الصفرية.

في سلسلة EV Mythbusters، قامت صحيفة الغارديان بفحص الادعاءات حول السيارات الكهربائية (EVs) التي تبحث في قضايا تتراوح بين انبعاثات الكربون وحرائق البطاريات إلى فكرة تجاوز الهيدروجين لها. الأحدث في سلسلتنا يتساءل: هل تعاني السيارات الكهربائية من مشكلة تلوث الهواء؟

المطالبة

تعمل السيارات الكهربائية على تقليل تلوث المحرك إلى الصفر، لكن مكابحها وإطاراتها لا تزال تعتمد على الاحتكاك في العمل. يؤدي هذا الاحتكاك إلى تحطيم المواد، والتي يمكن أن ينتهي بها الأمر في البيئة. يزعم بعض الناس أن التحول إلى المركبات الكهربائية، التي تميل إلى أن تكون أثقل وبالتالي تسبب المزيد من التآكل، يمكن أن يؤدي إلى زيادة تلوث الهواء بشكل عام.

في عام 2022، أخبر وزير البيئة البريطاني آنذاك، جورج يوستيس، البرلمان عن “الشكوك” بشأن تحسين جودة الهواء. وقال: “يقول البعض إن مجرد التآكل على الطرق وحقيقة أن هذه المركبات أثقل يعني أن المكاسب قد تكون أقل مما يأمله البعض، لكن الأمر غير معروف إلى حد ما في الوقت الحالي”.

ذكرت صحيفة ديلي ميل أن تلوث الإطارات كان “السر القذر للسيارات الكهربائية”، في حين ذكرت صحيفة صن أنه “تم تحذير سائقي السيارات الكهربائية بشأن الطرق التي تؤدي بها سياراتهم الكهربائية فائقة الثقل في النهاية إلى إنتاج تلوث أكثر من محركات البنزين والديزل”.

العلم

لا تحرق المركبات الكهربائية الوقود الأحفوري مباشرة ــ ولن تطلق أي انبعاثات على الإطلاق إذا تم إنتاجها باستخدام طاقة خالية من الكربون فقط. وبالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون، يعني ذلك عدم إطلاق أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروز ومزيج من الكربون والمعادن والهيدروكربونات غير المحترقة في المناطق المبنية. (لا تزال محطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري تمثل مشكلة بالنسبة لشحن السيارات الكهربائية، ولكنها تميل إلى أن تكون بعيدة عن المراكز السكانية في الدول الغنية).

ومع ذلك، تنتج جميع السيارات مواد جسيمية (PM) من الاحتكاك بالفرامل والإطارات وأسطح الطرق – مما يترك آثارًا غبارية من التلوث في الهواء وعلى الأرض. يحتوي هذا التلوث على مواد كيميائية ضارة: فقد وجد أن إحدى المواد المضافة، التي يتم غسلها من الطرق إلى الأنهار، هي سبب الوفاة الجماعية لسمك السلمون كوهو على الساحل الغربي للولايات المتحدة.

على جبهة الفرامل، تنتج السيارات الكهربائية عمومًا كمية أقل من الجسيمات لأنها تستخدم الفرامل المتجددة للتوقف، وفقًا لإيوان ماك تورك، كيميائي البطاريات الذي فحص مشكلة الجسيمات في مركز الأنشطة الإقليمية. وقال إن فرامل السيارات الكهربائية تتآكل بشكل أبطأ بكثير.

لكن السيارات الكهربائية لديها حجة يجب الإجابة عليها على الطرق والإطارات لأن زيادة الوزن تعني المزيد من التآكل. وحسبت مجموعة الحملات الخاصة بالنقل والبيئة أن المركبات الكهربائية أثقل بنحو 400 كيلوجرام في المتوسط ​​بسبب البطاريات الضخمة.

العديد من الادعاءات حول تسبب المركبات الكهربائية في تلوث الهواء هي أرقام مرجعية من شركة Emissions Analytics، وهي شركة خاصة. وقال مؤسسها نيك مولدن إن قياساتها تظهر أن انبعاثات الجسيمات يمكن أن تكون أكثر بـ 1850 مرة من تلك الصادرة عن عوادم السيارات الحديثة، التي أصبحت أنظف بسبب اللوائح. لكن هذه النتيجة الرئيسية تحتاج إلى بعض السياق: فالاختبارات لم تتم مراجعتها من قبل العلماء، وتشكك الصناعة في النتائج.

والأهم من ذلك، أن جميع السيارات تنتج تلك الملوثات، وليس فقط الإصدارات الكهربائية. يعد قياس الجسيمات الصغيرة أمرًا صعبًا للغاية، وهناك عدد قليل نسبيًا من الدراسات المقارنة حتى الآن. وهذا يعني أنه لا يزال هناك عدم يقين بشأن ما إذا كان الوزن الزائد لبطاريات السيارات الكهربائية سيؤدي إلى تلوث جسيمي أسوأ.

قالت شركة تصنيع الإطارات الألمانية كونتيننتال إن تصميم السيارة والإطارات أقل أهمية في تحديد التآكل من أسلوب القيادة ومنحنيات الطريق (وهي نقطة أشار إليها مولدن أيضًا). وقال متحدث باسم شركة كونتيننتال: “من حيث المبدأ، لا تنتج المركبات الكهربائية جسيمات أكثر من المركبات ذات محرك الاحتراق الداخلي المماثلة فقط بسبب الوزن الزائد الناجم عن البطارية”.

هناك الكثير من الأجزاء المتحركة (والاحتكاك) في أي عملية حسابية، ولكن تم بذل بعض الجهود لتجميعها بالكامل. وقدرت دراسة أجرتها منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية في عام 2020 أن “استخدام السيارات الكهربائية سيؤدي إلى انخفاضات هامشية للغاية في إجمالي انبعاثات الجسيمات الدقيقة الناتجة عن حركة المرور على الطرق في السنوات المقبلة”. ووجدت الدراسة أن السيارات الكهربائية الأثقل تسبب المزيد من تآكل الطريق والإطارات بشكل طفيف بسبب جزيئات PM 10 الأكبر حجمًا وجزيئات PM 2.5 الأصغر. ومع ذلك، بمجرد إضافة تلوث المحرك، أصبحت السيارات التي تعمل بالبنزين والديزل أسوأ بشكل طفيف.

أي محاذير؟

هناك اتفاق واسع النطاق على أن تلوث الإطارات لا يزال ضارًا. يعتقد العديد من العلماء أن المادة الأصغر حجمًا PM2.5 أكثر ضررًا، لأنها يمكن أن تدخل مجرى الدم وتنتقل إلى الدماغ أو المشيمة.

يبحث صانعو الإطارات عن تعديلات على كيميائياتهم. تمتلك شركة Tyre Collective، وهي شركة ناشئة في المملكة المتحدة، حلاً محتملاً أنيقًا: جهاز إلكتروستاتيكي يلتقط جزيئات الإطارات، ومن المحتمل إعادة تدويرها وتحويلها إلى إطارات جديدة.

قال هانسون تشينج، مؤسس مجموعة الإطارات: “لقد كان تآكل الإطارات مشكلة دائمًا”. “لقد طغت عليه للتو. لا يمكنك حقًا المطالبة بلقب مركبة خالية من الانبعاثات إذا كانت هناك كل هذه الانبعاثات غير العادمة.

سواء كان البنزين أو الكهرباء، فإن تلوث الإطارات سوف يزداد سوءًا إذا استمرت قوة الدفع الرباعي. أصبحت السيارات أطول وأوسع وأثقل (مما سيؤدي إلى تفاقم انبعاثات الكربون وكفاءة استخدام الطاقة).

وقالت آنا كراجينسكا، مديرة انبعاثات المركبات وجودة الهواء بشركة النقل والبيئة، إنه لا يوجد دليل قاطع على ما إذا كانت السيارات الكهربائية ستزيد من انبعاثات الجسيمات – لكنها أضافت أننا يجب أن نحاول الحد من التحول إلى سيارات الدفع الرباعي.

الحكم

ليس هناك شك في أن صناعة السيارات لا تزال لديها أسئلة تتعلق بالتلوث تحتاج إلى إجابة. مع اقتراب نهاية محرك الاحتراق الداخلي، توقع مزيدًا من التركيز على التلوث الجزيئي الناتج عن تآكل الإطارات، حيث إنه أحد مصادر التلوث القليلة أثناء استخدام السيارة. ويمكن أن يقدم ذلك فوائد صحية كبيرة للإنسان والنباتات والحيوانات.

من المؤكد أن السيارات الأثقل من أي وقت مضى تنتج المزيد من جزيئات الإطارات. ولا تزال السيارات الكهربائية -في الوقت الحالي- أثقل من نظيراتها. ولكن على الرغم من ذلك، يبدو أن تلوث الإطارات يمكن مقارنته تقريبًا بالسيارات التي تعمل بالبنزين والديزل والسيارات الكهربائية. والفوائد الأخرى المترتبة على التحول إلى السيارات الكهربائية ــ وأبرزها انخفاض التلوث الكربوني ــ هائلة.

تعد مكافحة تلوث الهواء سببا مهما، ولكن لا يبدو أنها تقدم سببا لتأخير التحول إلى السيارات الكهربائية.