ارزیابی چرخه عمر (LCA – Life Cycle Assessment) یک روش‌شناسی استاندارد و جامع برای اندازه‌گیری و ارزیابی تمام اثرات زیست‌محیطی مرتبط با یک محصول، فرآیند یا خدمت در تمام مراحل حیات آن، از “گهواره تا گور”، است. این ابزار تحلیلی قدرتمند به ما اجازه می‌دهد تا فراتر از مرحله استفاده مستقیم محصول نگاه کرده و پیامدهای زیست‌محیطی پنهان در مراحل قبلی (مانند تولید) و بعدی (مانند دفع یا بازیافت) را شناسایی کنیم. در زمینه خودروهای برقی (EVs) و هیبریدی، LCA ابزاری ضروری برای درک واقعی مزایای زیست‌محیطی آن‌ها در مقایسه با خودروهای سنتی با موتور احتراق داخلی است.
مراحل مختلف چرخه عمر در LCA
یک ارزیابی چرخه عمر معمولاً شامل تحلیل اثرات در چهار مرحله اصلی است:
- استخراج و فرآوری مواد خام (Raw Material Acquisition & Processing): شامل استخراج معادن (مانند لیتیوم، کبالت، نیکل برای باتری‌ها)، تولید فلزات، پلاستیک‌ها، لاستیک و سایر مواد اولیه مورد نیاز برای ساخت خودرو.
- ساخت و تولید (Manufacturing): شامل فرآیندهای تولید قطعات مختلف خودرو، مونتاژ، و ساخت باتری خودروی برقی که اغلب انرژی‌برترین بخش تولید خودروهای برقی است.
- حمل‌ونقل و توزیع (Transportation & Distribution): شامل حمل‌ونقل مواد خام به کارخانه‌ها، قطعات بین کارخانه‌ها، و خودروی نهایی از کارخانه به نمایندگی‌ها و مصرف‌کنندگان.
- مرحله استفاده (Use Phase): شامل انرژی مصرفی (بنزین، گازوئیل، برق)، انتشار آلاینده‌ها در حین رانندگی (در خودروهای احتراقی و هیبریدی)، نگهداری خودرو، و شارژ باتری خودروی برقی. این مرحله در خودروهای احتراقی منبع اصلی انتشار آلاینده‌هاست، اما در خودروهای برقی باتری‌دار (BEVs) انتشار در نقطه استفاده صفر است و تأثیر زیست‌محیطی این مرحله به نحوه تولید برقی که برای شارژ استفاده می‌شود بستگی دارد (Well-to-Wheel).
- پایان عمر (End-of-Life): شامل جمع‌آوری خودروهای فرسوده، تفکیک قطعات، بازیافت مواد، دفن زباله و به‌خصوص مدیریت بازیافت باتری خودروی برقی.
اثرات زیست‌محیطی مورد ارزیابی
LCA طیف وسیعی از اثرات زیست‌محیطی را در نظر می‌گیرد، از جمله:
- مصرف انرژی (کل انرژی مورد نیاز در تمام مراحل، شامل انرژی فسیلی و تجدیدپذیر)
- انتشار گازهای گلخانه‌ای (مانند CO2، متان) که منجر به تغییرات اقلیمی می‌شوند (اثر کربن)
- انتشار آلاینده‌های هوا (مانند NOx، SO2، ذرات معلق) که منجر به مشکلات تنفسی و باران اسیدی می‌شوند.
- مصرف آب و آلودگی آب‌ها
- تولید پسماند (جامد و خطرناک)
- تهی‌سازی منابع (مصرف مواد خام کمیاب)
- سمیت برای انسان و اکوسیستم‌ها
چرا LCA برای خودروهای برقی حیاتی است؟
ارزیابی چرخه عمر به دلایل زیر برای خودروهای برقی و هیبریدی اهمیت ویژه‌ای دارد:
- پیچیدگی زنجیره تأمین باتری: تولید باتری خودروی برقی نیازمند استخراج و فرآوری مواد معدنی خاص و فرآیندهای تولید انرژی‌بر است که اثرات زیست‌محیطی قابل توجهی در مرحله تولید اولیه ایجاد می‌کند. LCA این اثرات را کمی‌سازی می‌کند.
- انتقال آلایندگی از اگزوز به نیروگاه: در خودروهای برقی، انتشار آلاینده‌ها از نقطه استفاده (اگزوز) به نقطه تولید برق منتقل می‌شود. LCA با در نظر گرفتن ترکیب منابع تولید برق (مبحث Well-to-Wheel)، تصویر واقعی‌تری از اثرات زیست‌محیطی مرحله استفاده ارائه می‌دهد.
- مدیریت باتری در پایان عمر: باتری‌های خودروی برقی حاوی مواد ارزشمند و در عین حال بالقوه خطرناک هستند. نحوه مدیریت آن‌ها در پایان عمر (تعمیر، استفاده مجدد، بازیافت) تأثیر مهمی بر اثرات زیست‌محیطی کلی دارد و بخشی حیاتی از LCA است.
- مقایسه عادلانه با خودروهای احتراقی: بدون LCA، مقایسه خودروهای برقی (با آلایندگی صفر در اگزوز) با خودروهای بنزینی (با آلایندگی بالا در اگزوز) ممکن است گمراه‌کننده باشد. LCA امکان مقایسه‌ای جامع بر اساس کل اثرات زیست‌محیطی در طول عمر مفید را فراهم می‌کند. مطالعات LCA اغلب نشان می‌دهند که با وجود اثرات زیست‌محیطی بالاتر در مرحله تولید (به‌خصوص به دلیل باتری)، خودروهای برقی (به‌ویژه در شبکه‌های برق پاک‌تر) در طول عمر خود اثرات زیست‌محیطی کلی کمتری نسبت به خودروهای بنزینی مشابه دارند.
LCA در بازار خودروی ایران
انجام ارزیابی چرخه عمر برای خودروهای برقی و هیبریدی در بازار ایران از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا نتایج آن به شدت تحت تأثیر شرایط محلی قرار می‌گیرد:
- ترکیب منابع تولید برق: سهم بالای نیروگاه‌های حرارتی (با سوخت فسیلی) در تولید برق کشور، به معنای اثرات زیست‌محیطی بالاتر در مرحله استفاده برای خودروهای برقی نسبت به کشورهایی با سهم بالای انرژی‌های تجدیدپذیر است. این موضوع تأثیر مستقیمی بر اثر کربن و سایر آلاینده‌ها در چرخه کامل حیات خودروی برقی در ایران دارد.
- زنجیره تأمین و تولید محلی: منبع تأمین مواد خام، فرآیندهای تولید قطعات و مونتاژ (اگر در ایران صورت گیرد) باید در LCA محلی در نظر گرفته شوند.
- زیرساخت پایان عمر: وضعیت توسعه زیرساخت‌ها و فرآیندهای استاندارد برای جمع‌آوری، تفکیک و بازیافت باتری‌های خودروهای برقی و خود خودروهای فرسوده در ایران، بخش مهمی از LCA را تشکیل می‌دهد و بر اثرات زیست‌محیطی پایان عمر تأثیرگذار است.
انجام LCA بومی برای خودروهای برقی در ایران می‌تواند به سیاست‌گذاران، تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان کمک کند تا درک دقیق‌تری از مزایای زیست‌محیطی واقعی این وسایل نقلیه در شرایط محلی پیدا کرده و راهکارهای مؤثرتری برای کاهش کل اثرات زیست‌محیطی در تمام مراحل چرخه عمر (از جمله پاک‌سازی شبکه برق و توسعه زیرساخت بازیافت باتری) اتخاذ کنند.
نتیجه‌گیری
ارزیابی چرخه عمر (LCA) ابزاری ضروری و علمی برای درک جامع اثرات زیست‌محیطی خودروهای برقی، هیبریدی و مقایسه آن‌ها با خودروهای سنتی است. این روش‌شناسی با بررسی تمام مراحل از تولید تا پایان عمر، پیچیدگی‌هایی مانند تأثیرات تولید باتری خودروی برقی و وابستگی اثرات زیست‌محیطی مرحله استفاده در خودروهای برقی به منبع تولید برق را آشکار می‌سازد. انجام LCA با در نظر گرفتن شرایط بومی، به‌خصوص در بازار خودروی ایران با توجه به ترکیب خاص منابع انرژی و زیرساخت‌های موجود، برای اتخاذ تصمیمات آگاهانه و حرکت واقعی به سوی حمل‌ونقل پایدار کاملاً حیاتی است.
