Số lượng ô tô điện trên đường phố thế giới đang tăng nhanh, dường như là một tin tốt trong nỗ lực loại bỏ nhiên liệu hóa thạch. Nhưng ô tô điện ngày càng trở nên phổ biến, càng có nhiều câu hỏi đặt ra về môi trường.
Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) dự báo, tổng số ô tô điện toàn cầu sẽ tăng từ khoảng 40 triệu chiếc năm 2023, lên 250 triệu chiếc vào năm 2030, đạt tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm khoảng 30%. Năm 2023 doanh số bán ô tô điện đạt hơn 14 triệu chiếc, con số này sẽ tăng lên 20 triệu chiếc vào năm 2025 và hơn 40 triệu chiếc vào năm 2030. Vào năm 2030, ô tô điện sẽ chiếm hơn 10% số lượng phương tiện giao thông đường bộ.
Số lượng xe điện trên đường phố thế giới tăng nhanh, dường như là một tin tốt trong nỗ lực loại bỏ nhiên liệu hóa thạch đang tàn phá khí hậu toàn cầu. Nhưng khi ô tô điện ngày càng trở nên phổ biến, càng có nhiều câu hỏi đặt ra về môi trường.
Pin là một bộ phận vô cùng quan trọng, được ví như “trái tim” của xe điện. Với số lượng xe điện ngày càng nhiều, nhu cầu về pin càng tăng và sản xuất pin sẽ như thế nào?
Theo giới chuyên môn, trong một bộ pin lithium-ion điển hình của ô tô điện hiện nay nặng 450 kg, có 11 kg liti, 27 kg niken, 20 kg mangan, 14 kg coban, 90 kg đồng, 180 kg nhôm, thép và nhựa. Có hơn 6.000 tế bào lithium-ion cá nhân bên trong. Để làm ra mỗi bộ pin như vậy cần xử lý 11.000 kg muối cho liti, 15.000 kg khoáng cho cobalt, 2.270 kg nhựa cho niken và 11.000 kg khoáng đồng. Tổng cộng phải chở 225.000 kg đất.
Vấn đề lớn nhất với môi trường là hóa chất được sử dụng để chuyển hóa silicat thành sỏi. Để sản xuất đủ silicon sạch, nó phải được xử lý bằng acid hydrochloric, acid sulfuric, fluorua, trichloroethane và acetone. Ngoài ra, galium, arsenide, đồng-indio-galium diselenide và cadmium telluride cũng có chất độc cao. Bụi silicone cũng độc hại và không thể tái chế gạch lát.
Hiện các mẫu SUV đang thống trị lựa chọn ô tô điện hiện có. SUV chiếm tỷ lệ 60% về lựa chọn xe điện tại Trung Quốc, châu Âu và lớn hơn ở Mỹ. Những chiếc SUV điện thường có pin lớn gấp hai đến ba lần so với ô tô cỡ nhỏ, đòi hỏi nhiều nguyên vật liệu hơn. Lượng khí thải CO2 liên quan đến quá trình xử lý, sản xuất và lắp ráp pin xe SUV điện cỡ lớn ước tính lên tới hơn 70% so với xe nhỏ.
Không những thế, ô tô điện đang có xu hướng ngày càng nặng hơn. Trọng lượng xe sẽ tiếp tục tăng thêm khi các nhà sản xuất phải sử dụng những bộ pin lớn hơn, để mở rộng phạm vi lái xe. Như vậy nhu cầu về các nguyên vật liệu cũng tăng lên.
Những chiếc xe có trọng lượng nặng còn thải ra nhiều hạt bụi mịn vì lốp xe mòn nhanh hơn. Theo Tổ chức Hợp tác và phát triển kinh tế (OECD), lốp sử dụng trên xe điện tạo ra nhiều hơn khoảng 30% bụi mịn so với lốp sử dụng trên ô tô chạy bằng xăng, dầu truyền thống.
Pin không tạo ra điện, nhưng chúng lưu trữ điện được sản xuất ở nơi khác. Xe điện càng nhiều thì nhu cầu về điện càng tăng. Cứ cho là năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời đáp ứng đủ thì cũng cần tới rất nhiều các vật liệu gồm sắt, thép, sợi thủy tinh, nhựa cùng các hóa chất... Vì vậy, vẫn phải khai mỏ, vẫn phải có hoạt động luyện kim, sản xuất hóa chất. Đấy là chưa kể điện gió và mặt trời còn cần không gian lớn để hoạt động, sẽ chiếm nhiều diện tích mặt đất, mặt nước…
Mặc dù vậy, một nghiên cứu từ Viện Sáng kiến Năng lượng Công nghệ Massachusetts (Mỹ) cho thấy, xe điện vẫn xanh hơn nhiều so với xe sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Việc sản xuất pin và năng lượng cho xe điện tạo ra phát thải cao hơn so với sản xuất ô tô truyền thống. Nhưng những chi phí môi trường cao hơn đó sẽ được bù đắp bằng hiệu quả sử dụng năng lượng vượt trội của xe điện theo thời gian. Nói tóm lại, tổng lượng khí thải mỗi dặm đối với ô tô chạy bằng pin thấp hơn so với ô tô động cơ đốt trong tương đương. Kể cả xem xét trong tình hình hiện tại, ở một số quốc gia có lưới điện sử dụng than và khí chiếm tỷ lệ lớn.
Theo IEA, không nên quá lo ngại về số lượng xe điện tăng, dẫn đến tiêu thụ điện tăng vọt. Năm 2022 ô tô điện toàn cầu tiêu thụ khoảng 110 TWh, tương đương với tổng nhu cầu điện của cả nước Hà Lan. Dự báo nhu cầu điện dành cho ô tô điện sẽ tăng lên từ 950 -1.150 TWh vào năm 2030, chiếm gần 4% tổng nhu cầu điện toàn cầu. Tỷ lệ điện dành cho ô tô điện tương đối nhỏ, so với nhu cầu của các lĩnh vực khác như sản xuất công nghiệp, làm mát và sưởi ấm...
Không những thế, theo IEA khi số lượng xe điện tăng, sẽ làm giảm việc sử dụng xăng, dầu, hiện chiếm hơn 90% tổng nhu cầu trong lĩnh vực giao thông vận tải. Dự kiến vào năm 2030 ô tô điện sẽ giúp làm giảm tiêu thụ từ 5-6 triệu thùng dầu diesel và xăng mỗi ngày. Vào năm 2022, chỉ với hơn 26 triệu ô tô điện lưu hành, đã giúp giảm ròng khoảng 80 triệu tấn khí thải nhà kính. Số lượng xe điện tăng lên, sẽ góp phần giảm hơn nữa lượng phát thải khí.
Xe điện sẽ “xanh” hơn trong tương lai cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ. Những nghiên cứu về pin thể rắn đang tiến triển. Khi công nghệ này phổ biến, trọng lượng và kích cỡ pin sẽ giảm xuống, trong khi mật độ năng lượng lưu trữ tăng, sẽ giúp giảm sử dụng nguyên vật liệu, giảm tác động tới môi trường.