– Norge er verdensleder i å ta i bruk elektriske biler, og i elbildiskusjonen her er det særlig positive miljøeffekter som trekkes frem. Disse effektene gjelder imidlertid bilens bruk i Norge, mens miljøeffekter knyttet til produksjonen, som finner sted i andre land, og til utrangeringen, som vi foreløpig vet mindre om, er lite belyst, forteller TØI-forsker Daniel Ruben Pinchasik.
Mangelfull råvaretilgang og håndtering av brukte batterier
Han har forsøkt å se på fordelene og ulempene ved elektrifisering av bilparken og la nylig frem sine betraktninger i en artikkel på Samferdsel.toi.no.
– I Norge blir det hyppig oversett at den ønskede og forventede økningen i elektrisk mobilitet fører til to store utfordringer på global basis: Bilprodusenter må få tak i nok råvarer, som ikke nødvendigvis finnes i tilstrekkelige mengder, og store mengder brukte elbilbatterier må håndteres, noe som kan by på miljømessige og organisatoriske utfordringer.
Elbil-salget kan nå vendepunkt i 2018
Prognoser viser at salget av elektriske personbiler i 2019 kan bli nesten like stort som av personbiler med fossile drivkilder. Dette vil i så måte bli et markant vendepunkt i samferdselshistorien. Men hva skjer når langt tyngre og mer energikrevende kjøretøy etter hvert begynner å benytte samme teknologi?
Les også: Disse elektriske lastebilene er tilgjengelig i dag
Denne elektriske lastebilen ble satt i trafikk mellom Oslo og Moss i år. Foto: Stein Inge Stølen
Litiumbatterier vil være standarden de neste ti årene
Behovet for råvarer vil øke, og dertil også utfordringene ved håndtering og resirkulering av brukte elbilbatterier. Det internasjonale energibyrået (IEA) anslår at det i hele verden vil være i bruk 140 millioner elektriske kjøretøy innen 2030, mens det innen 2050 vil bli produsert rundt 100 millioner elektriske kjøretøy hvert eneste år.
– Det forventes at litiumbatterier vil være det foretrukne valget i minst ett tiår til. Dette skyldes i hovedsak produksjonsprisen og at litiumbatterier har en høy energidensitet, det vil si at de veier relativt lite sammenliknet med andre typer batterier og dermed gir en større rekkevidde, forteller Pinchasik.
Alt i alt vil den forventede økningen i elbilproduksjonen kreve storskala-forsyning av råvarer for litiumbatterier, noe som byr på andre utfordringer enn man er vant med for konvensjonelle biler.
Kan bli mangelvare allerede innen 2025
Når det gjelder tilgjengeligheten på litium, varierer perspektivene. Ulike studier viser svært forskjellige anslag for både tilgjengelige reserver og produksjonspotensialet, forklarer TØI-forskeren.
– Likevel fremkommer det en viss grad av enighet om at litium-mangel er sannsynlig, og at spørsmålet hovedsakelig er når og i hvilken form en slik mangel vil opptre. En studie av europeisk produksjon av kjøretøybatterier finner for eksempel at mangel på litium og nikkel kan oppstå allerede innen 2025.
Og selv om en klarer å møte etterspørselen av litium, vil det oppstå andre flaskehalser:
– Litiumreservene vil ikke kunne utvinnes raskt nok, og derfor vil heller ikke produksjonen av litiumbatterier kunne trappes opp raskt nok. Dette er problematisk fordi batterikostnader allerede ved dagens relativt lave priser har mye å si for prisen på elbiler og gjerne utgjør over en tredjedel av produksjonskostnaden, sier Pinchasik, og legger til:
– For det andre er forskere i stor grad enige om at det i fremtiden vil bli ønskelig å bruke også litium fra gjenvinning, selv om dette kun vil bidra i beskjeden grad. Dette innebærer at det i en elbilfremtid vil forbli essensielt med storskala-gruvedrift.
Framo eTruck ble vist på IAA i Hannover i høst og kan leveres både som trekkvogn og betongbil med 150 kilometers rekkevidde. Foto: Stein Inge Stølen
Ikke lønnsomt å gjenvinne
Gjenvinning byr også på utfordringer. I dag er ikke dette hverken effektivt eller lønnsomt, i tillegg til at gjenvinning fra litiumbatterier er mer komplekst enn gjenvinning fra de fleste andre batterityper. Selv om nesten alle komponenter i litiumbatterier kan gjenvinnes eller resirkuleres, blir kun en liten andel av batteriene resirkulert i dag. I EU ligger resirkuleringsgraden på bare fem prosent.
– Litiumbatterier består nemlig generelt av flere forskjellige materialer, og mange flere plater, lag, og celler. I tillegg befinner de mest verdifulle delene seg i katoden, som er en av de siste delene som demonteres. Dette gir høyere demonteringskostnader enn for andre typer batterier.
Mye av dette kan imidlertid endres i fremtiden gjennom storskalagjenvinning og ny teknologi.
– Det må bemerkes at dagens tall stort sett er basert på gjenvinning av batterier fra forbrukerelektronikk, og at resirkuleringstallene forventes å øke raskt når strømmen av brukte litiumbatterier fra biler begynner å tilta raskt, sier Pinchasik.
Ikke bare positive miljøeffekter
Mens det finnes en rekke positive prognoser både for gjenbruk og gjenvinning av elbilbatterier på lengre sikt, gjenstår det en del utfordringer og barrierer på kortere sikt, konkluderer TØI-forskeren.
– Storskala-overgang til elektrisk mobilitet byr på utfordringer. Det er ikke bare positive miljøeffekter som gjelder. Bilprodusenter må få tak i nok råvarer, som ikke er en selvfølge, og store strømmer brukte elbilbatterier må bli håndtert gjennom gjenvinning og/eller gjenbruk, med mindre det skjer store gjennombrudd, avslutter Pinchasik.