Slutten for fossilbilen? Slik blir elbilen klimakonge

Men for å forstå hvor elbilen står i klimaregnskapet i dag, og hva som skal til for at den skal innfri sitt grønne potensial, skrur vi først på en CO₂-kalkulator.

Batterier letter klimaavtrykket

Elbilen går på strøm, og den slipper ikke ut eksos. Likevel raser det en hissig debatt om elbilenes egentlige klimavennlighet sammenlignet med fossilbiler. Grunnen er batteriene, som i dag produseres av en rekke metaller som det ganske riktig belaster klimaet å utvinne. Men hvor mye?

To av de mest populære bilene i hver sin kategori: en Tesla 3 og en Volkswagen Passat.

Uten batteriet koster produksjonen av Passaten og Teslaen omtrent det samme, om lag ti tonn CO₂. Med batteriet kommer Teslaen opp i 19 tonn til sammen.

Her leder fossilbilen altså fortsatt i klimaregnskapet. Men nye, renere batterityper er på vei.

Allerede i dag bruker flere produsenter litium-jernfosfat-batterier. Det eliminerer behovet for kobolt, som i stor grad blir utvunnet ved hjelp av fossile energikilder og derfor gir store CO₂-utslipp.

Samtidig jobber forskere med såkalte litium-svovel-batterier, som vil gjøre det mulig å redusere batterienes vekt og størrelse betydelig slik at utslippene fra produksjonen faller.

Men det store gjennombruddet ville være å erstatte det relativt klimaskadelige litiumet med et annet stoff – og her kan vanlig bordsalt faktisk være en kandidat.

Forskere tilknyttet USAs energidepartement har testet et batteri der natriumioner – akkurat som de vi kjenner fra natriumklorid, altså bordsalt – i stedet for litiumioner flytter seg fra den ene polen av batteriet til den andre.

Forsøket viste at natrium i prinsippet kan inngå i batterier med samme energitetthet som litium. Samtidig kan natrium kanskje tåle varme bedre, slik at batterier ikke kan selvantenne, noe som har vist seg som en alvorlig utfordring for elbiler.

Hvis det først lykkes å erstatte litium med lett tilgjengelige stoffer som bordsalt, vil det åpne dørene for produksjon av en ny generasjon elbiler med mindre klimaavtrykk enn fossilbilene.

Elmotor vinner på effektivitet

Elbilen slipper stort sett ikke ut CO₂ mens den kjører, men strømmen den bruker, må produseres og distribueres.

Det er altså viktig hvor strømmen stammer fra. Hvis strømmen til en Tesla 3 kommer fra et eldre kullfyrt kraftverk, forårsaker produksjonen av én kilowattime utslipp som svarer til om lag ett kilo CO₂. Hvis strømmen derimot stammer fra vind- eller vannkraft, slippes det i dag ut omtrent 11–12 gram CO₂ per kilowattime bilen forbruker.

Det er omtrent 1/30 av den mengden CO₂ en Volkswagen Passat slipper ut per kilowattime energi til motoren. Etter hvert som verdens energiproduksjon skifter til fornybare kilder som vann, vind og sol, blir elbilen mer og mer klimavennlig i det samlede regnskapet.

En del av klimabelastning fra en elbil skyldes strøm som går tapt på vei fra kilden til bilen. Men nå holder forskerne på å utvikle nye ladeteknologier som reduserer energitapet.

De raskeste laderne fungerer i dag ved hjelp av en separat enhet som omformer strøm fra nettet til 480 volt, som selve ladeenheten sender til bilen. Til sammen veier enhetene vanligvis over et tonn, og omtrent sju prosent av energien går tapt under lading. Men forskere ved delstatsuniversitetet i Nord-Carolina i USA holder på å utvikle såkalt hurtiglading med mellomstor spenning (MVFC), der én enhet på bare hundre kilo samler, omformer og lader opp, og der bare 2,5 prosent av energien går tapt i form av varme.

Når strømmen først har kommet inn i elbilen, er det ingen tvil om elbilens meritter. Motoren er ekstremt effektiv, blant annet fordi den, sammenlignet med en forbrenningsmotor, har svært få bevegelige deler. Hele 94 prosent av energien motoren bruker, går altså til å bevege hjulene. Det vil altså si at seks prosent går tapt i form av varme. En Volkswagen Passat taper hele seksti prosent av energien i dieselen den forbrenner.

Når en elbil ruller bortover veien, slår den allerede alle fossilbiler når det gjelder samlede CO₂-utslipp.

Men hva skjer når elbilen er utrangert og batteriet ikke duger lenger? La oss se nærmere på den siste delen av klimaregnskapet.

Stadig flere batterier blir gjenbrukt

Når bilene har kjørt i noen år, øker elbilen forspranget til fossilbilen.

Etter ti års bruk og 200 000 kilometer på veien er de samlede CO₂-utslippene fra Passaten 44 tonn, mens den for Teslaen er 29 tonn – en innsparing på om lag 33 prosent.

Og regnestykket vil antagelig se radikalt annerledes ut for en elbil som ruller ut av fabrikken i år. Fornybar energi er i kraftig vekst, og utslippene fra strømproduksjon vil falle etter hvert som vindturbiner og solceller erstatter utrangerte kullkraftverk.

Selv på et annet ømt punkt for elbilen, gjenbruk, går utviklingen i elbilens favør. Batteriet, med sine dyrebare metaller, havner nemlig ikke bare på søppelfyllingen, som fordommene tilsier.

Faktisk kan mange deler gjenbrukes. Litium kan for eksempel utvinnes fra et gammelt batteri og brukes igjen. Ingeniører kverner batterier til småbiter, sorterer litium fra andre metaller på et ristebord, oppløser det i vann, filtrerer vannet og sitter til slutt igjen med pulveret litiumkarbonat, som kan brukes i et nytt batteri.

Ifølge eksperter i den amerikanske organisasjonen Union of Concerned Scientists kan et elbilbatteri i dag gjenbrukes med åtti prosent av den opprinnelige kapasiteten. Det vil si at et batteri som begynner med en kapasitet på 100 kilowattimer, samlet sett kan levere 80 kilowattimer etter at det har gjort sin nytte i en elbil.

Forskere ved den tekniske høyskolen i Worcester i den amerikanske delstaten Massachusetts har nylig funnet opp en metode der de isolerer stoffene i batteriets såkalte katode. Deretter tilsetter de nøye oppmålte mengder av bestemte metaller. Resultatet er batterier som i noen tilfeller er mer effektive enn vanlige batterier på markedet.

Når slike metoder slår gjennom på markedet, vil elbilen ta et stort skritt mot å oppfylle sitt grønne potensial.

Framtiden ser imidlertid enda grønnere ut – for hvorfor ikke gjenbruke hele bilen? Den tanken har studenter ved Eindhovens tekniske universitet i Nederland gjort til virkelighet med bilen Luca, der alt er produsert av gjenbruksmateriale. Karosseriet består av linplantemateriale og plast hentet opp fra havet.

Interiøret består av gjenbrukt husholdningsavfall, mens det ytre er produsert av hardplast fra for eksempel TV-er og hvitevarer.

Seks gjenbrukte batterier driver bilen framover. Karosseriet er ikke lakkert, men dekket av en gul film som også kan gjenvinnes.

Et argument mot elbiler har lenge vært at de var tunge å produsere og skrote. Det er det fortsatt en viss sannhet i, men utviklingen går bare én vei: mot klimavennlige batterier og full gjenbruk.

Og når vi når så langt, kan vi kalle elbilen for veiens ubestridte klimakonge.