Elektrifieringen av transporter alstrar mer miljöforskning

Elbilsmarknaden accelererar. Om tio år uppskattas fyra miljoner elbilar rulla bara i Norden. På IVL pågår nu ett intensivt arbete med att möta det forskningsbehov som elbilsboomen ger upphov till.

– Vi befinner oss i en global rörelse mot elektrifiering av stora delar av både transportsektorn och industrin. Det är ett systemskifte och det för med sig frågor och problem som vi behöver lösa väldigt snart, säger Lisbeth Dahllöf, forskare på IVL Svenska Miljöinstitutet.

Gruvbrytningen av metaller, återvinning av uttjänta batterier och energiåtgång för tillverkning av battericeller – utmaningarna är flera och omfattar både miljömässig, social och ekonomisk hållbarhet. Den enorma efterfrågan på batterier pressar industrin och ställer hållbarhetsaspekter på sin spets, i synnerhet på råvarusidan.

Skiftet från fossilt till eldrivet är i grunden positiv för både klimat, närmiljö och människors hälsa i städer, det är de flesta forskare och experter eniga om. Men det betyder inte att man kan sopa faktiska miljökonsekvenser och utsläpp under mattan, menar Lisbeth Dahllöf, som för två år sedan gjorde en litteraturstudie tillsammans med kollegan Mia Romare om växthusgasutsläpp från produktionen av elbilsbatterier. En rapport som både överraskade och förargade och inte minst användes som slagträ i debatten om elbilar versus fossilbilar, nästan bara till fossilbilars fördel.

– Vissa elbilsentusiaster tyckte att vi krossade elbilen. Vi ser att diskussionen har blivit mer sansad nu och intresset för elbilar är ju högre än någonsin, säger Lisbeth Dahllöf.

I november 2019 levererade hon tillsammans med kollegan Erik Emilsson en uppdaterad rapport för Energimyndigheten som visar att utsläppen från tillverkningen av elbilsbatterier har blivit lägre. Enligt den nya rapporten släpper tillverkningen av litiumjonbatterier i snitt ut mellan 61–106 kilo koldioxidekvivalenter per producerad kilowattimme batterikapacitet. Om data som är mindre transparenta tas med i beräkningarna blir det övre värdet 146 kilo koldioxidekvivalenter per producerad kilowattimme. I rapporten från 2017 låg genomsnittet på 135-185 kilo koldioxidekvivalenter per kilowattimme batterikapacitet när återvinningssteget räknats bort.

Att utsläppen är lägre nu beror framförallt på att batterifabrikerna har blivit större och kör full produktion, vilket gör att de blir mer effektiva per producerad enhet. I beräkningarna ingår också möjligheten att använda el som är i det närmaste fossilfri i flera av produktionsstegen. I dag drivs många batterifabriker med fossil el. För att komma ner under 60 kilo koldioxidekvivalenter måste även utsläppen från brytning och upparbetning av råvarorna minska och andelen återvunna material öka.

– Metallfrågan är svår. Det handlar om ändliga resurser och gruvdriften i sig utgör ofta en stor social och miljömässig belastning. Vi behöver få bättre spårbarhet för att kunna säkerställa en hållbar produktion i hela kedjan, säger Erik Emilsson.

Att återvinna metallerna ur batterierna när de är uttjänta är viktigt för att minska behovet av jungfruliga råvaror. Återvinning av kobolt, nickel och koppar har idag relativt hög effektivitet förutsatt att batterierna hamnar rätt i återvinningssystemet. Litium däremot återvinns inte i stor skala på grund dess låga råvarupris, höga återvinningskostnader och låga volymer inkommande batterier.

– Här har Kina kommit längre med marknaden för återvunnet material eftersom de har mycket större volymer, säger Lisbeth Dahllöf.

På uppdrag av Nordiska ministerrådet undersökte IVL i fjol vad som händer med batterierna när de är uttjänta och vilka mängder som är att vänta framöver. Den stora vågen med uttjänta batterier börjar 2030, visar studien.

– Då gäller det att vi har en väl fungerande återvinning på plats, för alla batterikemier. Så är det inte i nuläget. Jag hoppas att det kommer vara helt naturligt med effektiv återvinning vid det laget, säger Lisbeth Dahllöf.

Lisbeth Dahllöf civilingenjör kemi med licentiatexamen inom livscykelanalys

"Min roll är att utveckla området resurshushållning med tonvikt på fordon, men jag jobbar även med annat så som livscykelanalys. Jag tycker om när teori varvas med praktik, att samarbeta med många och att göra skillnad på riktigt. I en organisation som IVL är ingen dag den andra lik och man lär sig nya saker hela tiden. Mitt drömprojekt vore att vara med att planera en ny stadsdel eller by som ska ge förutsättningar att kunna leva helt hållbart.

Har du något miljötips du vill dela med dig av?
Försök att undvika slentrian i vardagen - hitta på små förbättringar hela tiden. Det finns många enkla sätt att minska sin miljöpåverkan och ofta kan man få bättre hälsa på köpet om det betyder att man till exempel måste röra på sig mer. Ta upp miljöfrågan på ett positivt sätt med dina vänner och familj också, så att det blir något som tas på allvar."

Erik Emilsson civilingenjör i kemi och fysik

"Jag har bara har varit med på IVL i lite över ett år men för mig är IVL den perfekta blandningen mellan teknik, miljönytta och samhällsnytta. Jag jobbar framförallt med resursflöden och avfall. Mitt drömprojekt på IVL är ett där vi jobbar effektivt med industrin för att ta fram en lösning som gynnar bolaget ekonomiskt och miljön på ett positivt sätt. Ett där bolaget inspireras att fortsätta tänka på hur deras produkter påverkar under hela livscykeln.

Har du något miljötips du vill dela med dig av?
Låt dig inte förföras av konsumtionshetsen skapad av exempelvis Black Friday. Köp istället bara saker du verkligen behöver och som kommer hålla länge. Som konsument röstar du till stor del med dina köp för hur du vill att marknaden ska se ut i framtiden."

Vill du veta mer om vårt arbete inom elektrifiering, kontakta:
Lisbeth Dahllöf, lisbeth.dahllof@ivl.se, tel. 010-788 68 53
Erik Emilsson, erik.emilsson@ivl.se, tel. 010-788 67 29

IVL jobbar med flera projekt på temat elektrifiering, bland annat:

TRACEMET - TRACEABILITY FOR
SUSTAINABLE METALS AND MINERALS
TraceMet ska skapa ett system som ger bättre spårbarhet för metaller. Det startade på initiativ av branschorganisationen Svemin som är projektägare och leds av IVL. Med hjälp av massbalansbokföring och en blockkedjedatabas ska man genom hela metallvärdekedjan kunna se både koldioxidavtrycket för metallen och hur mycket återvunnet material den innehåller.


TILLGÅNG PÅ METALLER SÅ ATT
VI NÅR DE SVENSKA KLIMATMÅLEN
IVL har på uppdrag av Kungliga Ingenjörsvetenskapsakademien, IVA, kartlagt förutsättningarna för en ökad användning av metaller som är kritiska för att Sverige ska nå klimatneutralitet 2045. Genom scenarier och utredningar över risker i länder med tillgångar visar rapporten vilka metaller som troligtvis kommer att vara fortsatt kritiska.


ANSVARSFULL UPPHANDLING AV KOBOLT I ELBUSSAR
Kobolt är en eftertraktad metall som används i uppladdningsbara batterier. Det är också en så kallad konfliktmineral, över hälften av världsproduktionen kommer från Kongo-Kinshasa där det är vanligt med barnarbete. På uppdrag av Skånetrafiken har IVL kartlagt problematiken med koboltbrytning, undersökt Skånetrafikens försörjningskedja av kobolt i elbussbatterier samt tagit fram rekommendationer för hur Skånetrafiken kan minimera risken att bidra till barnarbete och slaveri.

NOLLEMISSIONSFORDON I STÄDER
Städer och kommuner kan spela en stor roll genom att tillhandahålla goda förutsättningar för laddning av såväl el- som gasfordon. IVL undersöker på uppdrag av Energimyndigheten olika möjligheter att snabba på omställningen till fler utsläppsfria fordon och zoner. Arbetet ska resultera i rekommendationer och förslag på hur nordiska städer kan arbeta vidare med frågan.


MAXYCLE – A NOVEL CIRCULAR ECONOMY
FOR SUSTAINABLE RE-BASED MAGNETS
Magneter används i större mängd i elbilar och elhybrider än i bilar med förbränningsmotorer. Flera sällsynta jordartsmetaller finns i magneterna, vilka nästan enbart kommer från Kina i dagsläget. EU-projektet MaXycle går ut på att studera möjligheterna att använda återvunnet magnetmaterial i produktionen.