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Oct 21, 2023

交通の変革: 持続可能で公平な電気の未来へのチャンス

Il trasporto elettrico è essenziale per un mondo più pulito e più sano.

よりクリーンで健康的な世界には電気輸送が不可欠です。 ガソリン車を電気自動車に置き換えることで、気候変動や病気の原因となる排出ガスを削減できます。 私のような研究者が電気自動車（EV）に顕微鏡を設置しているのは、他の採取や製造と同様に、それに伴う影響があるからです。 私たちは、これらの車両、バス、バイク、スクーターに電力を供給するバッテリーに使用される鉱物の採掘と加工が社会的および環境に与える影響に特に注目しています。

私たちがEV用バッテリーに関して進めている研究は、進歩を止めてガソリン燃料の現状に留まることを求めるものではありません。 それどころか、これはガソリンからの必要な移行が可能な限り最も公平で持続可能な未来を生み出すことを保証するための呼びかけです。

これは明白に思えるかもしれませんが、EV の鉱物への影響に関する一部のニュース報道は、この動機を正確に描写していません。 多くの場合、EV 材料に関連する問題は、より持続可能な電化交通への解決策に焦点を当てるのではなく、注目を集める見出しや問題の焦点として取り上げられます。 人権研究者でジャーナリストのマーク・ダメット氏も同様の懸念を表明し、この情報が一部の悪意のある者によって利己的な目的で使用されていると述べています。

では、この混乱したメッセージを通じ、国民はどのようにして、影響の少ない交通システムを構築するための根本的な問題と潜在的な解決策を理解できるのでしょうか? さて、全体像を提示してみます。

汚染を減らす解決策は、ガソリンベースの交通手段から電気に移行することです。 今日の石油ベースの現状は持続不可能です。 ガソリンとディーゼルは環境や社会に無数の影響を与えますが、最大の汚染影響は、車両の動力に必要な石油の抽出、精製、燃焼から生じます。

現在の電力網を利用して駆動される EV は、ガソリン車よりも炭素排出量が大幅に少なく、再生可能エネルギーで駆動することができます。 EV用バッテリーはガソリン車よりも多くのミネラルを必要とします。 ただし、石油を燃やすと資源が枯渇してしまう石油の燃焼とは異なり、EV が退役する際にバッテリーは高い回収率でリサイクルされ、新しいバッテリーの製造に使用されるため、新たに採掘される材料の必要性が時間の経過とともに減少します。

ガソリン車と比較したメリットは明らかですが、EV バッテリーの鉱物採掘と加工に伴う環境的および社会的影響は依然として存在します。 この移行期には、持続可能で公平な循環型交通システムを構築する大きなチャンスがあります。

持続可能で倫理的な電化交通システムを構築するには、いくつかの手順が必要です。

国連、OECD、責任鉱業保証イニシアチブなどのいくつかの組織によって、さまざまなアプローチが概説されています。 欧州連合は最近、これらの枠組みを義務付ける法律に合意し、バッテリーのサプライチェーンにおけるデューデリジェンスの措置を講じています。

交通機関の増加、徒歩や自転車のためのインフラの構築、より効率的な車両の選択、便利で手頃な充電へのアクセスの確保、バッテリーの再利用とリサイクルなどの戦略はすべて、EV バッテリー材料の需要削減に貢献できます。

以前のブログで、バッテリーのリサイクルが全体的な材料需要を削減する可能性について説明しましたが、これらの他の戦略のいくつかには、輸送システムからの将来の鉱物需要を削減する大きな可能性もあります。

材料を効率的に使用するためのさまざまなソリューションのいくつかを詳しく見てみましょう。

効果的なバス システムは 1 回の旅行でより多くの人を輸送できるため、バスはバッテリー材料をより効率的に使用できます。 デンマークとスペインでの研究は、都市部での公共交通機関の増加が自動車所有の必要性を減らすのに役立つ可能性があることを実証しました。 この自動車所有の減少により、電化交通システムをサポートするために必要な鉱物の量が直接減少する可能性があります。 最近の研究では、米国の都市が複合輸送システムに積極的に移行した場合、通常と比較して、2050 年に予測されるリチウム需要が最大 66% 削減される可能性があるとされています。

より効率的なガソリン車は、ガソリン タンクでより遠くまで走行できることを意味するのと同じように、より効率的な EV は、フル充電でより遠くまで走行できることを意味します。 つまり、小型のバッテリーを使用して、必要な場所に移動できることになります。

F150 ライトニングを例に考えてみましょう。 ピックアップトラックは乗用車よりも大きく、重く、エネルギー効率が低いため、同じ距離を移動するにはより大きなバッテリーが必要です。 F150 には 113 kWh のバッテリー (有効容量 98 kWh) が搭載されており、車両効率は 1 マイルあたり 0.49 kWh なので、フル充電で約 230 マイル走行できます。 一方、テスラ モデル 3 は 70 kWh のバッテリー (使用可能容量は 65 kWh) を搭載し、効率は 1 マイルあたり 0.26 kwh、フル充電で 472 マイル走行できます。 資材を運んだり牽引したりする場合は、F-150 が正しい選択かもしれませんが、最大 5 人で 200 マイル以上の移動を行う場合、テスラはより少ない電力使用量と小型のバッテリーでそれを達成できます。 自動車メーカーは車両の効率を可能な限り高め、小型車を含む幅広い電気モデルを提供することで競争力を高めることができ、消費者はニーズを満たす最も効率的な EV を選択することができます。

効率的な EV であっても、大容量のバッテリーを搭載できる場合があります。 自動車メーカーは消費者へのセールスポイントとして航続距離を利用していますが、購入者は注意する必要があります。 バッテリーが大型化すると、EV のコストが増加するだけでなく、バ​​ッテリー材料の需要も増加します。そのため、それほど大型のバッテリーは必要ない可能性があります。 現在市場にあるほとんどの EV は、フル充電での航続距離が約 250 マイルですが、一部の自動車メーカーは航続距離 300、400、または 500 マイル以上のモデルを提供しています。 これらのハイレンジモデルは、より多くの料金を支払うだけでなく、より大きなバッテリーを持ち歩き、その一部しか使用しない可能性が高いことを意味します。 自宅、職場、その他の場所での自分の運転習慣と充電オプションを理解することで、追加のバッテリー容量は必要ないと確信できるようになります。 自動車メーカーと充電プロバイダーは、簡単にアクセスでき、手頃な価格で信頼性の高い公共高速充電を確保することで、必要なときに充電できるという確信を消費者に与えることができます。

これを大局的に見てみると、米国では年間約 1,500 万台の新車が販売されています。 これらがすべて、2022 年の Tesla Model 3 と同様の効率、バッテリー サイズ、化学特性を備えた EV である場合、107,000 トンのリチウムが必要になります。 それらがすべて、2022 年型 F150 ライトニングのバッテリー サイズ、効率、化学的性質と同等である場合、58% 多い 170,000 トンが必要になります。 したがって、EV の効率性を確保することで、大量の資材の不必要な使用を避けることができます。

寿命が来たバッテリーをリサイクルすることで、採掘の需要が減り、影響が少ない地元の鉱物サプライチェーンが構築されます。 古いバッテリーをリサイクルして材料を回収することは、採掘によって鉱物を調達するよりも環境への影響がはるかに低く、さらに、使用済みのバッテリーは大量のリサイクル材料を供給できる可能性があります。 私の研究は、米国で回収された鉱物が、2050 年の EV 向けコバルトの約 49%、ニッケルの 43%、リチウム需要の 25% を供給できることを示しています。他の研究では、回収されたリチウムの高い循環可能性でも、2050 年に最大 49% を満たすことができることを示しています。 2050 年には複合輸送手段の選択肢も拡大し、EV の購入量と必要な鉱物総量が減少します。

研究者や影響を受ける地域社会が提供する多くの解決策を実行し、化石燃料産業の過去の過ちを繰り返さないことが重要です。 石油を段階的に廃止することで、より効率的な輸送および製造システムを構築する機会が得られます。 よりクリーンで倫理的、公平な電化交通システムを実現するために、バッテリー技術に関連する影響を軽減できます。

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タグ:気候変動、偽情報、電気自動車、リチウムイオン電池、鉱業、レアアースメタル

著者について

ジェシカ・ダンは、クリーン輸送プログラムの上級アナリストであり、リチウムイオン電池の持続可能性を専門としています。 彼女は、材料の循環性と、再利用とリサイクルによるバッテリーへの影響の軽減に関する研究を行っています。

サム・ウィルソン上級車両アナリスト

David Reichmuth シニア エンジニア、クリーン輸送プログラム

サム・ウィルソン上級車両アナリスト