Først en korreksjon av noe jeg skrev til coolbiz tidligere i dag: Målingen fra i dag tidlig var med bilen påslått, men stillestående. Jeg funderte litt på hva som skjer i fart, så jeg satte iPhone'n til å logge feltstyrke på vei hjem fra jobb i dag. Stort sett lå den mellom 0-2 uT med lange perioder ned mot null og noen topper på 4-7 uT ved pådrag som motbakker, forbikjøringer, osv og ved kraftig regenerativ bremsing. Det var også noen få spikes opp til 110-120 uT, gjerne som to separate spikes med et par tiendedels sekunder varighet og med 4-5 sekunder imellom de to. Det skjedde to-tre ganger i løpet av en times tid. Har ingen idé om hva de spikene er.
Folkehelsa mener at 100 uT er en grenseverdi, og at gjennomsnittlig feltstyrke høyere enn 0,4 uT gjennom året for barn i nærheten av en høyspentledning krever utredning av mulige tiltak. Tror barna kunne sittet på med meg konstant hele året uten å komme over den gjennomsnittsverdien. Til sammenligning måler jeg feltstyrker på 10-20 uT i nærheten av en DeWalt batteridrill og 2-3 uT bare ved å bevege meg rundt i rommet og dermed i jordens statiske magnetfelt. Sånn sett får man tydeligvis mye mindre eksponering for varierende elektromagnetiske felt ved å sitte på i en Tesla i 100 km/t enn ved å
gå samme avstand.
B.9.09 Felt fra kraftlinjer og elektriske apparater (Ekstremt Lavfrekvente Felt, ELF) - Folkehelseinstituttet
Hvordan er ressursbruk, miljømessige forhold etc. rundt selve batteripakka belyst? Hvordan ville ting sett ut dersom det brått skulle produseres slike store batteripakker til halvparten av verdens bilpark?
Men det var litium: Ja, det er det som er det svake punktet i et miljøregnskap for elektriske biler. Den grunnleggende forskjellen i både utslipp og kostnader ved en elektrisk bil er at mye mer av begge deler ligger i produksjonen og mye mindre i bruk. Drivverket er ekstremt effektivt, så med noenlunde plausible forutsetninger om nordisk gjennomsnittsmiks i stikkontakten blir det bruksutslipp omtrent som en fossilbil som drar i underkant av 0,2 liter på mila. Det er ganske bra for en slede på over to tonn. Med andre antagelser om strøm fra ren vannkraft, europeisk gjennomsnittsmiks, gasskraft eller ren kullkraft får man andre tall. Jeg mener forøvrig at en antagelse om vannkraft er mer realistisk enn en om kullkraft, gitt overskuddet av kraft og fortsatt nybygging av småkraftverk på det norske nettet.
Derimot går det med mye energi til batteriproduksjonen. Største produsent av litium er Chile, deretter Australia, Kina og Argentina. De største reservene er i Chile og Bolivia. Det er også noe i USA, f eks i Wyoming. Det har vært lett i Afghanistan, men det er ingen kjente reserver eller produksjon der. En enkel måte å utvinne litium på er å filtrere det ut av varme kilder som løser opp salter i berggrunnen, så det er mer sannsynlig at Island blir en fremtidig produsent enn at Afghanistan blir det. De kjente reservene anslås å være tilstrekkelig ihvertfall frem til ca år 2100 (~1 milliard elektriske biler). Vi går sannsynligvis tomme for råolje lenge før vi går tomme for litium.
Green Car Congress: Study finds resource constraints should not be a limiting factor for large-scale EV battery production
University of Michigan News Service | University of Michigan and Ford researchers see plentiful lithium resources for electric vehicles
Typisk litiumproduksjon består i å pumpe vann ned i saltholdige bergarter, for så å la saltlaken konsentreres i fordampningsbassenger på overflaten før metallet skilles ut via elektrolyse. Det er langt fra den styggeste gruvedriften man kan forestille seg, ettersom naturlig solenergi gjør mye av jobben. Når dette skjer høyt oppe i Andes-fjellene ved ekvator er det ikke spesielt vanskelig å drive elektrolysen med solenergi heller. Men det går med en del energi, og det er mange som har regnet på dette. Som vanlig har de kommet frem til forskjellige resultater. Noen eksempler:
The impact caused by the extraction of lithium for the components of the Li-ion battery is less than 2.3% (Ecoindicator 99 points). The major contributor to the environmental burden caused by the battery is the supply of copper and aluminum for the production of the anode and the cathode, plus the required cables or the battery management system.
http://www.thierry-lequeu.fr/data/NOTTER-01.pdf
The study showed that the batteries that use cathodes with nickel and cobalt, as well as solvent-based electrode processing, have the highest potential for environmental impacts. These impacts include resource depletion, global warming, ecological toxicity, and human health impacts. The largest contributing processes include those associated with the production, processing, and use of cobalt and nickel metal compounds, which may cause adverse respiratory, pulmonary, and neurological effects in those exposed. There are viable ways to reduce these impacts, including cathode material substitution, solvent-less electrode processing, and recycling of metals from the batteries.
http://www.epa.gov/dfe/pubs/projects/lbnp/final-li-ion-battery-lca-report.pdf
Batteriene og motoren i en Tesla inneholder ikke sjeldne jordmetaller som neodymium eller praseodymium. Det er fordi motoren er en ren induksjonsmotor uten permanentmagneter. Både stator og rotor er bare kobberspoler på en stålkjerne.
Derimot er det klønete å frakte litium over Stillehavet til Japan eller Kina for å produsere batterier, for så å frakte dem tilbake til California for å montere batteripakken og bilen. Derfor satser Tesla nå flere milliarder dollar på å bygge sin egen "gigafabrikk" for batteriproduksjon i USA. Den fabrikken alene vil ha større kapasitet enn hele verdens produksjon av litiumbatterier i 2013, tilstrekkelig for en halv million biler pr år. Fabrikken skal være i drift i 2017. Tesla mener også at de kan drive ned kostnaden pr kWh batterikapasitet med ca 30 % ved å gjøre dette selv. Da bør de komme godt under $200 pr kWh kapasitet. Egen strømproduksjon fra sol og vind er inkludert, og det vil sikkert ikke skade om man finner drivverdige litiumforekomster i nærheten heller. Det er fortsatt stort effektiviseringspotensiale i både utvinning av litium og produksjon av batterier, så å gå ut fra dagens produksjon blir ikke helt representativt for hvordan verden sannsynligvis ser ut ca 2025.
http://www.teslamotors.com/sites/default/files/blog_attachments/gigafactory.pdf
http://qz.com/179318/teslas-most-disruptive-product-may-not-be-its-cars/
http://www.mckinsey.com/insights/energy_resources_materials/battery_technology_charges_ahead
Resirkuleringen av utbrukte batterier er et mindre problem. De kan brukes i årevis til stasjonære formål sammen med solcellepanel på taket etter at de ikke lenger har nok kapasitet for bilbruk, og til slutt kan de demonteres og resirkuleres til nye batterier. Batteriene inneholder ingen giftige materialer, så resirkuleringen blir ikke spesielt grisete. Det er det tenkt ganske mye på allerede:
http://www.teslamotors.com/no_NO/node/3855
http://www.teslamotors.com/no_NO/blog/teslas-closed-loop-battery-recycling-program
Realistisk sett vil jeg mene at min Model S ikke er noe paradeeksempel på miljøvennlighet. Nå har jeg heller aldri påstått at det var miljøhensyn som gjorde at jeg kjøpte denne bilen. Jeg er en enkel mann fra landet, men regnestykket med 416 hk, 4,2 s 0-100 og 0 avgifter forstår jeg. Likevel, jeg byttet ut en ti år gammel VW Caravelle VR6 som dro halvannen liter på mila og en like gammel blodtrimmet Citroën Xantia Turbo CT som heller aldri kom under literen. I stedet er det altså en Model S (0,2 kWh/km) og en Subaru Legacy diesel (5,6 l/100 km). Gitt årlige kjørelengder på 15-20000 km på begge biler blir det en ganske stor reduksjon i drivstofforbruk, uansett hvordan man regner. De to bilene var også såpass slitne at de var modne for utskifting uansett. Jeg har ikke finregnet på livsløpsutslipp med en Tesla Model S sammenlignet med f eks en BMW 530 d, Volvo V70 D5 eller Audi A6 3.0 TDI, men med såpass stor kjørelengde som jeg har på Tesla'n tror jeg ikke det blir så verst. Likevel, den største miljøverdien med Model S er indirekte: Det er den første elektriske bilen som folk vil ha, med en batteripakke så enorm at alt prat om rekkeviddebegrensninger blir lett å avfeie, så den rydder vei for fremtidige biler med mer fornuftig størrelse, vekt og batterikapasitet og dermed tilsvarende bedre livsløpsregnskap.
