Is een elektrische auto wel zo milieuvriendelijk tijdens het rijden? De productie van de stroom gaat toch ook gepaard met bepaalde milieuvervuiling? We maken de vergelijking: een elektrische auto op stroom via zonnepanelen, de Belgische energiemix en steenkool versus een klassieke benzine, diesel of aardgasauto.
Wat is de milieubelasting van elektrisch rijden?
Well-to-wheel analyse elektrische auto
Elektrische voertuigen hebben geen lokale milieubelasting, doordat er geen schadelijke uitlaatgassen vrijkomen. De uitstoot tijdens het rijden noemt men de tank-to-wheel (tank naar wielen) uitstoot. Voor een totaalbeeld moet er echter ook gekeken worden naar de indirecte milieubelasting. Elektriciteit moet worden opgewekt alvorens deze gebruikt kan worden in een elektrische auto. Die opwekking kan een belasting voor het milieu vormen. Dit noemt men de well-to-tank (bron naar tank) uitstoot. De totale uitstoot noemt men de well-to-wheel uitstoot: de som van well-to-tank en tank-to-wheel uitstoot.
Waar komt de elektriciteit vandaan?
Er zijn verschillende manieren om stroom op te wekken. Er is een duidelijke scheiding tussen groene en grijze stroom. Groene stroom, ookwel duurzame energie genoemd, komt van hernieuwbare bronnen zoals wind- , water- en zonne-energie. Het voordeel van deze energievorm is dat er geen netto afvalproduct overblijft bij het opwekken van stroom. Grijze stroom wordt voornamelijk opgewekt met verbranding van fossiele brandstoffen en met kernenergie. Bij deze energievormen blijft er na het opwekken van stroom een afvalproduct over. Dit afvalproduct is vaak vervuilend. Een kolencentrale wordt vanwege de hoge uitstoot van van fijnstof, koolstofdioxide (CO2), stikstofoxiden (NOx) en zwaveloxiden (SOx) gezien als de meest milieuschadelijke vorm van energieopwekking.
Wat is de uitstoot van een kolencentrale?
Het gaat bij het bepalen van de uitstoot om het type centrale, maar ook om de soort brandstof die gebruikt wordt. Zo kan een kolencentrale werken met steenkool als brandstof, maar bijvoorbeeld ook met biomassa of houtpallets. Een kolencentrale die met steenkool gestookt wordt, heeft een directe uitstoot van ongeveer 725 gram CO2 per kilowattuur (kWh). Om de uitstoot per kWh te reduceren wordt er vaak biomassa gebruikt als een deel van de brandstof. [1]
Wat is de uitstoot van de Belgische energieopwekking?
Volgens cijfers van het Internationaal Energieagentschap (IEA) had België in 2011 een uitstoot van 108,59 Megaton (108.590.000.000.000 gram) CO2 bij het opwekken van 211,78 Terawattuur (211.780.000.000 kWh). Dit is gemiddeld een uitstoot van 512,7 gram CO2 per kWh*. [2]
* Hierbij wordt geïmporteerde energie buiten beschouwing gelaten.
Hoeveel CO2 stoot een elektrische auto in de volledige cyclus uit?
Een elektrische auto gebruikt typisch 20 kWh per 100 kilometer. Bij het gebruik van Belgische stroom heeft een elektrische auto een well-to-wheel uitstoot van ongeveer 103 gram CO2 per kilometer. In het theoretische scenario van opwekking door steenkool heeft een elektrische auto een well-to-wheel uitstoot van 145 gram CO2 per kilometer.
De totale uitstoot van een brandstofauto
In een brandstofauto wordt de bewegingsenergie direct uit de verbranding van de brandstof gehaald. Deze verbranding resulteert tijdens het rijden in een directe CO2-uitstoot en andere emissies, waardoor de lucht wordt vervuild in de omgeving waar de auto rijdt. Om appels met appels te vergelijken kijken we ook bij de brandstofauto naar de totale milieubelasting.. Fossiele brandstoffen moeten gedolven, geraffineerd en getransporteerd worden, alvorens deze in de auto bruikbaar zijn. De productie brengt een indirecte milieubelasting met zich mee, de well-to-tank belasting.
Hoe de well-to-tank uitstoot van een brandstofauto berekenen?
Om een goede vergelijking te maken, wordt hier een onderscheid gemaakt tussen auto’s die rijden op diesel, benzine en aardgas. We gaan van uit van de meest milieuvriendelijke brandstofvoertuigen: een worst case scenario ten opzichte van de elektrische auto.
- Diesel: Een liter diesel geeft bij verbranding een CO2-uitstoot van 2,67 kilogram. Een dieselauto verbruikt typisch 5 liter per 100 kilometer. Dit geeft een tank-to-wheel milieubelasting van 134 gram CO2 per kilometer. De well-to-tank milieubelasting van een liter diesel is 730 gram per liter [3] [8]. Omgerekend is dit 37 gram CO2 per kilometer.
- Benzine: Een liter benzine geeft bij verbranding een uitstoot van 2,27 kilogram CO2. Een benzinevoertuig verbruikt typisch 6 liter per 100 kilometer. Dit geeft een tank-to-wheel milieubelasting van 136 gram CO2 per kilometer. Bij de productie en het transport van benzine komt 765 gram CO2 per liter vrij [4] [8]. Omgerekend is dit 46 gram CO2 per kilometer.
- CNG: Op gelijkaardige wijze berekenen we de well-to-tank en tank-to-wheel uitstoot van aardgasvoertuigen: een auto op aardgas verbruikt typisch 5 kilogram per 100 kilometer en heeft daardoor een CO2 uitstoot van 138 gram CO2 per kilometer. De winning, productie, transport en compressie van CNG vraagt 42 gram CO2 per kilometer [5][6][8].
Conclusie: welke auto stoot de meeste CO2 uit?
Voor een duidelijk overzicht zijn de gegevens in een tabel gezet.
| Elektrisch (groene stroom) | Elektrisch (Belgische stroom) | Elektrisch (steenkool) | Diesel | Benzine | CNG | |
| Verbruik per 100 km | 20 [kWh] | 5 [L] | 6 [L] | 5 [kg] | ||
| Well-to-tank CO2 [g/km] | 0 | 103 | 145 | 37 | 46 | 42 |
| Tank-to-wheel CO2 [g/km] | 0 | 134 | 13 | 138 | ||
| Totale CO2-uitstoot [g/km] | 0 | 103 | 145 | 170 | 182 | 180 |
Zoals in de tabel te zien is, stoot een elektrische auto op Belgische stroom 40% minder CO2 uit per kilometer dan een brandstofauto. De elektrische auto is qua verbruik absoluut schoner dan een auto op brandstof. Zelfs als je elektrisch rijdt op stroom uit de meest vervuilende kolencentrale, is dit nog altijd beter voor het milieu.
Bronnen:
[1] CO2 uitstoot per energiecentrale http://www.gdfsuez.nl/activiteiten/onze-centrales/nieuwbouw-centrale-rot…
[2]Energiegegevens IEA, publicatie 2013 http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/KeyWorld201…
[3]Milieubelasting diesel http://www.afteroilev.com/Pub/CO2_Emissions_from_Refining_Diesel.pdf
[4]Milieubelasting benzine http://www.afteroilev.com/Pub/CO2_Emissions_from_Refining_Gasoline.pdf
[5] EUCAR Preliminary results for CNG, march 2003.
[6] NGVA Europe http://www.ngvaeurope.eu/members/position-papers/NGVA-Europe-Position-Pa…
[7] Em Prof Jo Hermans – Energie Survival Gids ISBN 978-90-75541-11-3
[8] Stand van zaken elektrisch vervoer, Joeri van Mierlo, Mobi, VUB, 14/06/2011