E-kolesa in e-skiroji
| Avtorica: mag. Marjetka Raušl Lesjak |
Vse večjo kolesarsko mrzlico v Sloveniji so poleg naših asov na dveh dirkalnih kolesih, kot so Pogačar, Roglič, Mezgec, Mohorič in drugi zaslužna tudi e-kolesa. Ta omogočajo doseganje ciljev z manj telesnega napora, ki ga sicer nadvse uspešno demonstrira naša športna kolesarska smetana. Da bo na slovenskih cestah še več e-koles, ki sicer predstavljajo za posameznike kar konkreten finančni zalogaj, bodo poskrbele finančne spodbude države. V začetku junija letos je bil objavljen štiri milijone evrov vreden razpis za subvencije za nakup električnih koles z močjo do 250 W in hitrostjo do 25 km/h. Močnejša in hitrejša električna kolesa namreč po zakonu sodijo v razred mopedov. Subvencije so namenjene fizičnim osebam, višina subvencije pa se razlikuje glede na posamezen tip kolesa. So subvencije za e-kolesa prava pot?
E-kolesa in e-skiroji niso samo modna muha, ampak naj bi bili tudi pripomoček k doseganju ciljev trajnostne mobilnosti. Ker pa vsebujejo komponente, ki že v fazi proizvodnje prispevajo k večjim okoljskim obremenitvam, smo preverili, kako trajnostna so v resnici sodobna prevozna sredstva.
Materiali in proizvodnja
Proizvodnja e-koles in e-skirojev je podobna proizvodnji klasičnih. Po besedah doc. dr. Davorja Kontića iz Odseka za znanosti o okolju na Institutu “Jožef Stefan” je treba predvsem pri e-kolesih zaradi dodatne mase baterij in doseganje višje hitrosti vgrajevati vzdržljivejše in mehansko odporne komponente. Te prispevajo približno 10 % več uporabljenega materiala, na primer aluminija za okvir. Pri gorskih e-kolesih gre lahko tudi za konstrukcijo iz karbonskih vlaken.
Za razliko od klasičnih koles in skirojev imajo tovrstne e-različice še elektronske komponente: elektromotor, krmilno vezje, baterijo in polnilnik. »Zaradi tega že v fazi proizvodnje prispevajo k večjim okoljskim obremenitvam. Vendar pa električni motor, krmilnik in polnilnik v svoji življenjski dobi ne potrebujejo večjih vzdrževalnih posegov, tako da poleg proizvodnje ni pričakovati pomembnejših okoljskih obremenitev. Edina komponenta, ki jo je treba zamenjati, je baterija, kar pa povečuje okoljske obremenitve,« pojasnjuje dr. Kontić in dodaja, da se obremenitev okolja razlikuje »predvsem z vidika, ali so bili uporabljeni čisti ali reciklirani materiali, kakšna vrsta energije je bila uporabljena za proizvodnjo itd.«
Na Institutu “Jožef Stefan” pravijo, da proizvodnja elektronskih komponent prispeva še enkrat tolikšen obseg okoljskih obremenitev kot sama izdelava klasičnega kolesa, pri čemer 60 % delež predstavlja izdelava li-ionskih baterij, 15 % izdelava motorja in 25 % izdelava elektronike (tiskana vezja, polprevodniki, mikročipi). Glede na proizvodnjo klasičnega kolesa so večji za faktor 6 tudi izpusti toplogrednih plinov.
Na Institutu “Jožef Stefan” pravijo, da proizvodnja elektronskih komponent prispeva še enkrat tolikšen obseg okoljskih obremenitev kot sama izdelava klasičnega kolesa.
Večina akumulatorskih baterij za e-kolesa se po besedah dr. Kontića trenutno proizvaja na Kitajskem in Tajvanu in se z ladjami ali letali pošilja v Evropo in Severno Ameriko, kjer e-kolesa sestavijo in distribuirajo v prodajo.
Sledljivost kritičnih surovin
Eden večjih evropskih ponudnikov baterij za e-kolesa je podjetje Bosch s svojim oddelkom Bosch eBike Systems. V tem podjetju so nam povedali, da vse sestavne dele njihovih sistemov eBike razvijajo na sedežu v Reutlingenu, proizvodnja in sestava baterij pa potekata v Boschevi tovarni v Miskolcu na Madžarskem in delno v Maleziji.
Surovin za baterije, kot je litij, ne kupujejo sami, ampak od dobaviteljev li-ionskih celic. Ključni steber trajnostnih dejavnosti pri njih je »pregledna dobavna veriga, ki omogoča celovito sledljivost t. i. kritičnih surovin. Od naših dobaviteljev celic na primer zahtevamo vse podrobnosti dobavne verige vse do nabave surovin in jim sledimo. Na splošno morajo naši dobavitelji izpolnjevati stroge zahteve, ki temeljijo na načelih globalnega dogovora ZN, temeljnih delovnih standardih Mednarodne organizacije dela (ILO) in na Boschevih standardih,« pravijo v podjetju.
Da bi čim bolj zmanjšali ekološki vpliv baterij, si med razvojem prizadevajo, da bi bil delež t. i. kritičnih surovin v celicah čim manjši, pri čemer pravijo, da upoštevajo varnostne zahteve in obenem povečujejo delež recikliranih materialov. S sledenjem celotni dobavni verigi surovin zagotavljajo tudi čim bolj družbeno odgovorno pridobivanje surovin.
Življenjska doba baterije je tri leta
V fazi obratovanja je vzdrževanje e-koles in skirojev vezano zlasti na menjavo baterije, povprečno na 3 leta, pravi dr. Kontić. Ostale komponente ne potrebujejo vzdrževanja, ki bi povzročilo pomembne okoljske obremenitve. Proizvajalci običajno ob nakupu navajajo življenjsko dobo baterije s številom polnjenj, »in sicer od 500 do 1.000 ciklov polnjenja za vsaj 70 % zmogljivosti baterije,« navaja sogovornik.
V Boschu pojasnjujejo, da je razdalja, ki jo v svoji življenjski dobi prevozi baterija Bosch eBike, ob ustrezni uporabi in ravnanju do 60.000 kilometrov. Proizvajalcu e-kolesa v Boschu zagotavljajo, da bo baterija v garancijskem obdobju ohranila vsaj 60 % prvotne energije. Garancijsko obdobje je odvisno od tega, kaj se zgodi prej: to je lahko 24 mesecev po nakupu e-kolesa s strani končnega kupca, 48 mescev po datumu izdelave baterije ali po 500 ciklih polnjenja. Vendar v Boschu opozarjajo, da se to nanaša resnično zgolj na garancijsko obdobje, saj so njihove baterije zasnovane za veliko več polnilnih ciklov. E-kolesarji lahko pri prodajalcu koles dobijo informacije o stanju Boscheve baterije. S pomočjo orodja Bosch DiagnosticTool in testerja CapacityTester lahko prodajalec odčita število polnilnih ciklov in energijsko vrednost njihove baterije.
Nasveti za podaljšanje življenjske dobe baterije
Doc. dr. Davor Kontić svetuje, da naj uporabniki baterij ne polnijo nad 85 % zmogljivosti. »Litijeva baterija se namreč najhitreje samoprazni oziroma izprazni, ko je popolnoma napolnjena. Prav tako baterij pred polnjenjem ni treba popolnoma izprazniti. Nasprotno, praznjenje baterijskih celic na manj kot 20 % povzroča določen stres, kar zmanjšuje njihovo dolgoročno trajanje.« Tudi v Boschu navajajo, da je idealna stopnja napolnjenosti baterije 30 do 60 %, pri čemer je najbolje, da se baterija polni pri sobni temperaturi.
Tudi na Institutu “Jožef Stefan” pravijo, da je idealna delovna temperatura baterije 20 stopinj Celzija. Izogibati se je treba pregrevanju in pretiranemu hlajenju baterije. Dr. Kontić navaja okoliščine, ki lahko temperaturo dvignejo ali spustijo izven optimalne ravni, zlasti izpostavljenost soncu (bodisi kolesarjenje bodisi parkiranje e-kolesa na soncu) in ohladitev baterije v hladnem vremenu. »Če ste kolesarili v hladnem vremenu, počakajte, da se baterija segreje, preden jo začnete polniti. Prav tako med vožnjo v hladnem vremenu ne uporabljajte načinov nizke pomoči. Višja kot je stopnja asistence, bolj se bo baterija segrela, da bo dosegla idealno delovno temperaturo.« Motorju boste pomagali varčevati z energijo z rednim vrtenjem pedal brez menjave tempa. Pozimi poskrbite, da bo baterija topla, z uporabo pokrivala za baterijo. Ob zagonu uporabite nižjo stopnjo pomoči, da se akumulator postopoma segreje in brez nenadne porabe energije, ki bi ga preobremenila. Vozite z optimalnim tlakom v pnevmatikah, očistite in namažite verigo.
Pomembno je pravilno shranjevanje baterije. Po Kontićevih besedah sta najprimernejša garaža ali klet, ki ni vlažna, shranjena naj bo napolnjena med 40 % in 80 %. »Shranjevanje popolnoma izpraznjene ali popolnoma napolnjene baterije lahko prav tako zmanjša njeno zmogljivost.« Tudi v Boschu svetujejo shranjevanje v suhem okolju in zaščito pred neposredno sončno svetlobo, pri sobni temperaturi med 10 in 20 stopinjami Celzija.
Ponovna uporaba in reciklaža
Čeprav se možnosti ponovne uporabe in predelave oz. spremembe namembnosti po besedah dr. Kontića še razvijajo, meni, da bi lahko nekoč baterijam zagotovili drugo življenje v večjem obsegu. To bi koristilo okolju, ker bi podaljšalo življenjsko dobo baterije in zmanjšalo potrebe po virih za izdelavo novih. »Na primer, baterija za e-vozila, ki nima več dovolj energije za doseg, ki ga želi njen lastnik, se lahko ponovno uporabi kot baterija za e-vozila za nekoga, ki potrebuje manjši doseg svojega vozila, ali pa kot baterija za shranjevanje energije iz solarnih panelov.«
Ker izrabljene li-ionske baterije vsebujejo dragocene strateške minerale, ki jih lahko ponovno uporabimo pri izdelavi novih baterij, je reciklaža izjemnega pomena. »Razmah tehnologij čiste energije, kot so sistemi za shranjevanje energije iz fotovoltaike in baterije za e-vozila, bodo zahtevale velike količine teh mineralov, recikliranje izrabljenih baterij pa bi pomagalo zadovoljiti to povpraševanje,« pojasnjuje dr. Kontić. Tudi v Boschu si želijo čim več ustrezne reciklaže. V Nemčiji v postopkih, ki jih uporablja tamkajšnja industrijska rešitev GRS, je mogoče že zdaj skoraj 71 % dragocenih surovin predelati in ponovno uporabiti. V nove baterije je mogoče po Kontićevih besedah reciklirati kar 95 % delež li-ionskih baterije. Kovine v teh baterijah ohranjajo svojo vrednost in učinkovine tudi po izteku življenjske dobe baterije. Če bi baterije zavrgli, bi te vire dokončno izgubili, še pravi. »V splošnem velja, da cene recikliranih kovin začenjajo konkurirati cenam kovin iz rudarskih dejavnosti in so zaradi tega precej privlačne na tržišču.«
Trenutno se po podatkih, ki so nam jih posredovali na IJŠ, reciklira le 5 % li-ionskih baterij, kar pomeni, da se 95 % baterij deponira na odlagališčih odpadkov.
Kam z odsluženo baterijo?
V družbi ZEOS poudarjajo, da je mogoče reciklirati skoraj vsako baterijo, ne glede na to, kaj vsebuje.
V prvem koraku reciklaže vso potrošniško elektroniko, baterije in naprave, ki vsebujejo baterije, zbere prodajalec, ki je nadomestni izdelek prodal, zbiralec e-odpadkov ali podjetje, specializirano za zbiranje rabljene elektronike. Dr. Kontić poudarja, da je treba »baterije identificirati in razvrstiti za ustrezno recikliranje, preden prispejo v obrat, ki jih lahko predela«. Temu pritrjujejo v družbi ZEOS: »V okviru našega skupnega načrta se vse zbrane baterije posreduje obdelovalcu baterij in akumulatorjev v EU. Zbrane odpadne baterije se obdelajo in reciklirajo v skladu z obstoječimi predpisi in dovoljenji. Pri postopku se baterije loči glede na vrste in tipe, nato pa odda v proces drobljenja, nevtralizacijo elektrolita in raztapljanja kovin in oksidov ter selektivno izločanje kovin iz raztopine.«
Takšen postopek je v Sloveniji v skladu z Uredbo o ravnanju z odpadno električno in elektronsko opremo. Peter Tomše iz sektorja za ravnanje z odpadki na direktoratu za okolje pri Ministrstvu za okolje, podnebje in energijo RS opozarja, da je februarja letos začela veljati nova Uredba EU o baterijah in odpadnih baterijah: »Ta določa za vse baterije ter med njimi za baterije za lahka vozila zahteve glede trajnosti in varnosti (omejitev snovi v baterijah, ogljični odtis baterije, vsebnost recikliranih materialov, njihovega delovanja in trajnosti, odstranljivosti in zamenljivosti) ter zahteve glede njihovega označevanja in obveščanja (npr. o stanju staranja in pričakovani življenjski dobi).« Pravila ravnanja z odpadnimi baterijami, ki bodo skladna s to novo uredbo, se bodo uveljavila avgusta prihodnje leto. V skladu z njimi bodo morali proizvajalci baterij za lahka vozila financirati in zagotoviti predpisano ravnanje z njimi. V okviru proizvajalčeve razširjene odgovornosti bodo morali vzpostaviti sisteme prevzemanja in zbiranja teh baterij ter njihovo obdelavo in recikliranje.
Tudi to imamo pri nas sicer že urejeno. Proizvajalčeva razširjena odgovornost je za proizvajalce, ki dajejo na naš trg baterije, že uveljavljena z Uredbo o ravnanju z baterijami in akumulatorji ter odpadnimi baterijami in akumulatorji. »V skladu s to uredbo se vse baterije za e-vozila uvrščajo med industrijske baterije, proizvajalci pa morajo že sedaj financirati in zagotoviti ravnanje s temi odpadnimi baterijami,« pojasnjuje Tomše. Z uveljavitvijo nove uredbe EU pa bodo morali zagotoviti posebej sistem ravnanja z odpadnimi baterijami za lahka vozila.
Na e-kolo za zdravo telo?
V javnosti se pojavljajo vprašanja, zakaj spodbude za e-kolesa. Ali klasično kolo ne koristi zdravju in manj obremenjuje okolje kot e-kolo? Kot opozarja doc. dr. Kontić, samo preučevanje zgolj ogljičnega odtisa ni ustrezen kazalnik trajnostnosti oz. okoljskih obremenitev. Po njegovem mnenju se v kontekstu obravnave vseh treh stebrov trajnostnega razvoja, okoljskega, družbenega in gospodarskega, pokaže kot eden manj pomembnih: »Prav v slednjih dveh kategorijah se kaže velik pozitiven učinek uporabe e-koles (in skirojev, sicer v manjši meri), predvsem pri izboljševanju zdravja in dobrega počutja, zmanjševanju duševnih motenj, izboljševanju dostopnosti, zmanjšanju potovalnih časov, zmanjševanju potreb po prometni infrastrukturi, kreiranju novih delovnih mest ipd.«
Podatki kažejo, da se e-kolesarji večinoma vozijo pogosteje in na daljše razdalje kot kolesarji s klasičnimi kolesi, da se je precej ljudi na račun uporabe e-kolesa odpovedalo vožnjam na kratke razdalje z avtomobilom ali celo lastništvu drugega avta v gospodinjstvu. Starejša populacija je spet začela uporabljati kolo kot način mobilnosti in dnevne rekreacije, delovno aktivna pa kot sredstvo prevoza otrok v vrtce ali šole, po nakupih. Dr. Kontić opozarja zgolj na eno: da bo trendu naraščanja števila e-kolesarjev morala slediti tudi primerna infrastruktura zanje. To bo pomenilo resni doprinos k doseganju ciljev trajnostne mobilnosti.
Previdnost ni odveč
Li-ionske baterije, ki so sestavni del e-koles in e-skirojev, so gorljive. V Slovenskem združenju za požarno varstvo (SZPV) opozarjajo, da se tovrstne baterije lahko vžgejo samodejno brez zunanjega vira vžiga. Pri tem izgorevajo zelo intenzivno, dolgo oddajajo veliko toplote in lahko tudi eksplodirajo. Zlasti so nevarne baterije slabše kakovosti. Primeri, ki jih navajajo, so: e-skiro, ki zagori v stanovanju, lahko vžge pohištvo, e-vozilo v garaži, ki zagori, lahko vžge drugo osebno vozilo. Med gorenjem li-ionske baterije oddajajo veliko dima, ki je toksičen in zmanjšuje vidljivost, potrebno za varno evakuacijo. Pri nas tovrstne statistike še nimamo, številke iz tujine pa kažejo, da je teh požarov vse več. »Revija Consumer Report in ameriška organizacija NFPA poročajo, da je bilo leta 2021 v New Yorku 75 požarov ne e-kolesih, kar je povzročilo 72 poškodb in tri smrti. Britanski Evening Standard pa je poročal, da je bilo lani v Londonu vsaj 130 požarov na baterijah.« Stroka po besedah dr. Aleša Juga, predsednika upravnega odbora SZPV, še išče ustrezne rešitve, ki ne bodo posegale v možnost uporabe e-vozil, a bodo hkrati zagotavljale varnost uporabnikov.
