Если вы когда-нибудь задавались вопросом, насколько внедрение электромобилей на самом деле влияет на окружающую среду, новое исследование предоставляет доказательства того, что этот переход улучшит общее качество воздуха и снизит выбросы углерода.
Исследование Северо-Западного университета количественно определило разницу в загрязнении воздуха, создаваемом электромобилями с батарейным питанием по сравнению с двигателями внутреннего сгорания. Исследователи обнаружили, что даже когда электричество вырабатывается из источников сгорания, электромобили оказывают положительное влияние на качество воздуха и изменение климата.
«В отличие от многих страшных историй о воздействии изменения климата, которые мы читаем в новостях, эта работа посвящена решениям», - сказал Дэниел Хортон из Northwestern, старший автор исследования. «Мы знаем, что изменение климата происходит, так что же мы можем с этим поделать? Одним из технологически доступных решений является электрификация нашей транспортной системы. здоровье."
Исследование опубликовано в пятницу, 5 апреля, в журнале Atmospheric Environment. Хортон - доцент кафедры наук о Земле и планетах Северо-Западного колледжа искусств и наук имени Вайнберга. Джордан Шнелл, научный сотрудник Программы климата и углерода Уббена в Институте устойчивого развития и энергетики на Северо-Западе, был первым автором статьи.
Чтобы количественно оценить различия между двумя типами транспортных средств, исследователи использовали алгоритм перераспределения выбросов и моделирующие модели качества воздуха. Они использовали эти методы для тщательного изучения двух загрязняющих веществ, связанных с выбросами автомобилей и электростанций: озона и твердых частиц. Оба являются основными компонентами смога и могут вызывать различные проблемы со здоровьем, такие как астма, эмфизема и хронический бронхит.
Чтобы полностью учесть сложность изменений в химическом составе загрязнения воздуха, исследователи приняли во внимание несколько переменных:
- Потенциальные темпы внедрения электромобилей
- Производство источников энергии для электромобилей, включая нашу нынешнюю смесь с преобладанием внутреннего сгорания, источники, работающие только на сжигании, и улучшенные возобновляемые источники энергии без выбросов
- Географические местоположения
- Времена года и время суток
Уровни озона снизились по всем направлениям при моделировании более теплых погодных месяцев. Однако в зимнее время уровень озона немного увеличивается, но уже намного ниже по сравнению с летом из-за химической реакции, которая происходит по-другому в периоды меньшего зимнего солнечного света.
«В разных сценариях мы обнаружили, что чем больше автомобилей перешли на электроэнергию, тем лучше уровень озона в летнее время», - сказал Шнелл. «Независимо от того, как вырабатывается энергия, чем больше автомобилей внутреннего сгорания вы убираете с дороги, тем лучше качество озона».
Твердые частицы, которые также называют «дымкой», уменьшились в зимнее время, но показали большую изменчивость в зависимости от местоположения и того, как вырабатывалась энергия. Например, в местах с большим количеством угольной энергии в энергетическом балансе летом наблюдалось усиление дымки. Однако в местах с чистыми источниками энергии наблюдалось резкое снижение дымки, вызванной деятельностью человека.
«Мы обнаружили, что на Среднем Западе повышенная потребность в электроэнергии для зарядки электромобилей в нашем текущем энергетическом балансе может привести к небольшому увеличению летних твердых частиц из-за зависимости от выработки электроэнергии на угле», - сказал Шнелл. «Однако, если мы переведем большую часть производства электроэнергии на Среднем Западе на возобновляемые источники энергии, загрязнение твердыми частицами существенно уменьшится. В Тихоокеанском Северо-Западе или Северо-Востоке, где уже доступно больше чистой энергии, внедрение электромобилей - даже при нынешнем энергетическом балансе - уменьшит загрязнение твердыми частицами».
Исследование было поддержано Программой Уббена по изучению углерода и климата и Национальным научным фондом (номер гранта CBET-1848683).