Ngày nay, môi trường sống của chúng ta đang chịu sự tác động nặng nề từ ô nhiễm môi trường. Khí thải độc hại từ các phương tiện giao thông truyền thống đã góp phần tạo nên một không khí đầy khói bụi và gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Tuy nhiên, một giải pháp đang dần trở nên phổ biến và hứa hẹn mang lại sự cải thiện cho môi trường là xe điện. Xe điện ngày càng được ưa chuộng bởi tính bền vững và tiết kiệm năng lượng của nó. Tuy nhiên, như bất kỳ công nghệ nào khác, xe điện cũng có những tác hại đến môi trường mà chúng ta cần phải nhìn nhận.

Nghiên cứu mới của VDI Gesellschaft Fahrzeug, một hiệp hội kỹ thuật của Đức, cho thấy nếu xét toàn bộ vòng đời sản phẩm - 200.000km, thì ô tô điện "sạch" hơn xe chạy xăng hoặc dầu, dù xuất phát điểm "bẩn" hơn. Lý do là việc sản xuất pin xe điện khá gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy hiện tại, ô tô điện cần chạy ít nhất 90.000km mới bù đắp được phần ô nhiễm mà nó gây ra trong quá trình sản xuất; xe điện chỉ "xanh" hơn xe động cơ đốt trong sau mốc đó.

Một số lợi ích

Lợi ích đầu tiên mọi người dễ nhận biết nhất của xe điện đó chính là tính thân thiện với môi trường. Đây là phương tiện không tạo ra khí thải, giảm thiểu ô nhiễm và sự tác động đến môi trường sống xung quanh. Sử dụng xe điện sẽ góp phần đảm bảo môi trường trong sạch hơn, ít khói bụi và giảm sự nóng lên của Trái Đất.

Thứ hai, xe điện cũng phù hợp để sử dụng trong các vùng đô thị, thành phố đông dân cư nhất là ở Việt Nam. Việc sở hữu một chiếc xe điện giúp mọi người di chuyển dễ dàng hơn trên các con đường thường xuyên xảy ra tắc tại các thành phố lớn.

Thứ ba, xe điện chạy không cần động cơ đốt trong mà chỉ sử dụng năng lượng điện để hoạt động. Thiết kế cấu tạo của xe điện không trang bị nhiều linh kiện đi kèm với hệ thống động cơ đốt trong, giúp giảm chi phí sửa chữa nếu có hỏng hóc xảy ra. Bạn sẽ không cần quan tâm đến vấn đề thay dầu, thay nhớt, bugi, bộ lọc dầu hay các thiết bị khác.

Thứ tư, xe điện còn giúp các bạn tiết kiệm chi phí hơn so với sử dụng xe xăng. Do việc sử dụng điện để làm năng lượng, mà giá điện lại rẻ hơn nhiều so với xăng, dầu nên chúng ta có thể tiết kiệm được một khoản chi phí. Bên cạnh đó bạn cũng có thể dễ dàng sạc xe tại nhà, ngay tại các trạm sạc điện hiện đại ở bãi xe, khu trung tâm mua sắm hay khu chung cư.

Cuối cùng, sử dụng xe điện cũng góp phần đảm bảo an ninh nhiên liệu. Các nguồn nhiên liệu hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt, một số nước phải phụ thuộc vào các quốc gia khác thông qua việc nhập khẩu. Vì thế nếu mọi người chuyển qua sử dụng xe điện thì sẽ giải quyết được bài toán này. Hệ thống giao thông sẽ được ổn định hơn.

Yếu tố ảnh hưởng môi trường

Nguồn sản xuất điện

Xe điện (EV) hoạt động bằng cách sử dụng năng lượng từ các phản ứng điện hóa trong pin lithium-ion, thay vì dựa vào động cơ đốt trong như các xe chạy bằng xăng truyền thống. Với hệ thống này, xe điện có khả năng tích hợp các công nghệ tiên tiến như hệ thống phanh tái sinh, giúp chuyển đổi năng lượng động khi phanh xe thành điện năng để sạc lại pin, nâng cao hiệu suất hoạt động.

Tuy nhiên, xe điện vẫn có tác động môi trường đáng kể, phụ thuộc nhiều vào nguồn điện sử dụng để sạc pin. Ở nhiều quốc gia, điện được sản xuất từ các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch, vốn phát thải lượng lớn khí nhà kính. Chẳng hạn, năm 2021 Trung Quốc dựa vào khoảng 64% điện từ các nhà máy than, gây hại lớn cho môi trường. Ngược lại, Đức có hệ thống năng lượng đa dạng hơn, bao gồm cả năng lượng tái tạo như gió và năng lượng mặt trời, mặc dù vẫn sử dụng một phần năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch.

Khí hậu địa phương

Như chúng ta đã biết, hiệu suất làm việc của xe điện phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện hoạt động của pin, một trong số những điều kiện đó chính là điều kiện khí hậu. Các nghiên cứu của Đại học Carnegie Mellon đã chỉ ra rằng xe điện hoạt động trong các khu vực có khí hậu khắc nghiệt có thể tiêu thụ nhiều năng lượng hơn bình thường. Trong những khu vực có thời tiết cực kỳ lạnh, lượng tiêu thụ năng lượng có thể tăng đến 40% [9]. Nguyên nhân chính là do quá trình hóa học trong pin lithium-ion chậm lại trong điều kiện lạnh, dẫn đến việc tăng cường sử dụng năng lượng cho hệ thống sưởi và các hệ thống điện phụ khác. Không chỉ trời lạnh, thời tiết nắng nóng điển hình như tại Việt Nam cũng ảnh hưởng đến dung lượng pin của nhiều mẫu ô tô điện, khiến phạm vi hoạt động giảm khoảng 30% so với thông thường [10].

Nhà máy sản xuất pin và xe điện

Một phần lớn tác động môi trường của xe điện đến từ quá trình sản xuất pin và xe (Hình 2). Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, các giai đoạn sản xuất pin và xe là những nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất trong suốt tuổi thọ của một chiếc xe điện. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn năng lượng và tạo ra nhiều khí thải hơn so với việc sản xuất một chiếc xe chạy bằng xăng.

Một thách thức môi trường khác là việc khai thác các kim loại như coban và lithium, các thành phần quan trọng của pin. Việc khai thác này không chỉ tiêu tốn năng lượng mà còn gây ra rủi ro cho môi trường và cộng đồng xung quanh. Mặc dù vậy, trong suốt tuổi thọ của mình, xe điện vẫn thể hiện ưu thế so với xe chạy bằng xăng nhờ vào lượng khí thải thấp hơn khi sử dụng.

Điều kiện lái xe

EV đang ngày càng trở nên phổ biến như một giải pháp giao thông thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, tác động của chúng đối với môi trường không chỉ phụ thuộc vào công nghệ pin và nguồn điện mà còn chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện lái xe. Nghiên cứu cho thấy loại hình lái xe - dù là trong thành phố hay trên đường cao tốc - có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất và lợi ích môi trường của xe điện.

Trong điều kiện lái xe trong thành phố, nơi xe phải thường xuyên dừng và khởi động lại, xe điện tỏ ra vượt trội hơn so với các loại xe chạy bằng xăng thông thường. Khả năng hoạt động hiệu quả của xe điện trong môi trường đô thị nhộn nhịp như Hà Nội hay TP. Hồ Chí Minh là rất đáng chú ý. Các đô thị lớn này thường xuyên đối mặt với tình trạng tắc nghẽn giao thông, làm cho việc dừng và khởi động lại xe trở nên phổ biến. Trong những tình huống như vậy, xe điện có thể tiết kiệm năng lượng đáng kể nhờ vào hệ thống phanh tái sinh và việc không tiêu tốn năng lượng khi dừng xe.

Xe điện và xe hybrid, vốn kết hợp cả động cơ điện và động cơ xăng, đều cho thấy lợi thế rõ rệt trong việc giảm khí thải và tiết kiệm chi phí khi hoạt động chủ yếu trong các khu vực đô thị. Điều này đặc biệt quan trọng ở các thành phố như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, nơi mà không khí bị ô nhiễm và chi phí nhiên liệu cao là những vấn đề cấp bách. Hơn nữa, chi phí vận hành thấp của xe điện trong môi trường đô thị, nơi chúng có thể tận dụng tối đa năng lượng tái sinh và hiệu quả cao của động cơ điện, mang lại lợi ích kinh tế lâu dài cho người sử dụng.

Nguy cơ đối với người dùng

Không chứa xăng, dầu, một chiếc xe điện chạy hoàn toàn bằng pin có thể tiết kiệm khoảng 50-70 kg, nhưng tổng trọng lượng cả chiếc xe lại lớn hơn nhiều so với một mẫu xe xăng tương tự. Ví dụ, trọng lượng của một chiếc GMC Hummer EV là hơn 4 tấn, trong đó riêng pin đã nặng hơn 1,3 tấn (tương đương một chiếc Honda Civic). Ngay cả đối với cùng một mẫu xe, phiên bản EV cũng nặng hơn khá nhiều so với phiên bản chạy xăng như: Toyota RAV4 (1,63 tấn), RAV4 EV (1,82 tấn), Ford F-150 Lightning, Mustang Mach-E, Volvo XC40 (1,68 tấn), XC40 EV (2,03 tấn)...

Điều này đồng nghĩa với việc khi có sự cố, tai nạn xảy ra, khả năng xe điện gây tổn thương cho con người cũng lớn hơn xe chạy xăng. Một nghiên cứu của Michael Anderson, giáo sư kinh tế của Đại học California (Mỹ) đã cho thấy, việc một chiếc ôtô tăng trọng lượng thêm 450kg sẽ làm tăng 47% khả năng tử vong của nạn nhân khi xảy ra tai nạn.

Kết luận

Trên thực tế, xe điện mang lại nhiều lợi ích đối với môi trường, nhưng cũng không thể phủ nhận rằng nó có những tác hại đến môi trường. Qua việc sử dụng nguồn điện tái tạo, quản lý và tái chế pin hiệu quả, nâng cao hiệu suất sản xuất, phát triển hệ thống điện lưới bền vững và khuyến khích sử dụng xe điện công cộng, chúng ta có thể giảm tác hại của xe điện đến môi trường và xây dựng một tương lai bền vững cho thế hệ tương lai.