In 2018 piekte het aantal geproduceerde auto's in een jaar op 97 miljoen. Dat aantal is sindsdien gedaald door talloze tekorten en hoge nieuwe autoprijzen, maar het punt is dat de wereld veel auto's bouwt. Het voortdurende debat over hoe schone elektrische auto's eigenlijk moeten worden gebouwd, roept een vrij eenvoudige vraag op:hoeveel energie gaat er in het bouwen van een auto?
Om de vraag te beantwoorden, moet ik wat wetenschappelijk jargon weggooien. De meest voorkomende eenheid van energie is wat een Joule wordt genoemd. Dit is in wezen één watt vermogen dat gedurende één seconde wordt gebruikt. Een Megajoule, of MJ, is een miljoen Joules, en een Gigajoule, of GJ, is een miljard Joules.
Deze eenheid kan voor veel energiebronnen worden gebruikt, van kolengestookt tot windenergie en zelfs benzine. De productie van een auto wordt meestal gemeten in liters gas, wat het voor onze auto-hersenen vrij gemakkelijk te begrijpen maakt. Een gallon gas is ongeveer 120 MJ of 120 miljoen joule, wat een zeer dichte hoeveelheid potentiële energie is.
Laten we, met dat zeer basale begrip van hoe energie wordt gemeten, dat vertalen naar auto's. In het bijzonder, hoeveel energie gaat er gemiddeld in het bouwen van een.
Ik zal beginnen met te zeggen dat dit wiskunde op papieren servetten is, ondersteund door wetenschap en onderzoek van het Multidisciplinair Digital Publishing Institute. Op pagina 15 van het document staat een tabel met de verzameling van drie onderzoeken en hun berekeningen over hoeveel Megajoules per kilogram er in een auto gaan.
In de formules die door MDPI worden gebruikt, is de gebruikte energie gelijk aan 41,8 MJ/kg (kg is hoeveel kilogram de auto weegt). Studies van de wetenschappelijke en technische onderzoeksrapporten van België en het Centrum voor onderzoek naar milieusystemen in Kassel, Duitsland hebben echter hogere schattingen. De eerste schat dat de hoeveelheid verbruikte energie 53 MJ/kg is, en de tweede schat de 81 MJ/kg.
Die cijfers zijn nauwkeurig en omwille van dit artikel gaan we uit van de schatting van 41,8 MJ/kg berekend in het onderzoekspaper. Maar dit is waar ruwe schattingen van pas komen. De gemiddelde auto weegt ongeveer 3000 pond, dus door lbs om te rekenen naar kg en dat vervolgens te vermenigvuldigen met het aantal megajoules per kilogram, heb je hoeveel energie het kost om een auto te bouwen.
Volgens die schattingen kijk je naar 56.880 MJ's om een enkele auto te bouwen. In eenvoudige bewoordingen is dat 474 gallons benzine. En elektrische auto's worden vaak als vuiler beschouwd om te bouwen, hoewel de emissievrije stroombron dat tegengaat. Immers, als we aannemen dat de gemiddelde auto een benzinetank van 15 gallon heeft, dan zijn er maar 31 tankbeurten nodig om een andere auto te bouwen.
31 tanks gas verbranden om een enkele auto te bouwen op basis van optimistische schattingen klinkt niet schoon, en dat omvat niet hoeveel auto's er per dag worden gebouwd. Daarom wil ik nog een hypothese stellen die zou kunnen helpen onze toekomst schoon te maken.
Ik heb het over wind-, zonne- en zelfs waterkrachtbronnen die geen uitstoot produceren en toch energie opwekken. Nu moeten er een paar berekeningen worden gemaakt, omdat je de elektriciteit die met Joules wordt opgewekt niet meet. Een kilowattuur, of kWh, is hoeveel kilowatt er in een uur wordt opgewekt. En omdat een Joule één watt in gebruik is voor één seconde, is een kWh gelijk aan ongeveer 3,6 MJs
Laten we beginnen met zonnepanelen:een enkel zonnepaneel produceert ongeveer 1,24 kWh per dag. En om een auto te bouwen, heb je ongeveer 15.800 kWh aan energie nodig (56.880 MJ gedeeld door 3,6 MJ/kWh). Dat komt neer op 12.741 zonnepanelen. En ervan uitgaande dat een zonnepaneel 5,4 voet bij 3,25 voet is volgens SunPower, is dat 223.620 vierkante voet. Dat komt neer op ongeveer vijf hectare grond die nodig is om één auto per dag te bouwen.
Dan zijn er de windturbines, die gemiddeld zo'n 15.000 kWh per dag opwekken (afhankelijk van de locatie. Hoe dichter bij de oceaan, hoe meer wind). Met een forse stoot, zou je maar één windturbine nodig hebben om een auto per dag te bouwen. En aangezien je ongeveer 200 tot 400 turbines kunt plaatsen op een stuk land van vijf hectare (20 tot 40 per hectare), is dat veel efficiënter dan zonnepanelen.
Maar de sterkste bron van schone energie komt van waterkracht. Reclamation is een verzameling van 58 waterkrachtcentrales in het westen van de Verenigde Staten, die 42 miljard kWh per jaar produceren, of ongeveer 1,1 miljoen kWh per dag. Met die hoeveelheid stroom die naar een autofabriek gaat, zou je 73 auto's per dag kunnen produceren. Dat is echter een vrij laag aantal in het grote geheel van dingen.
In 2020 verkochten Ford en Toyota elk meer dan twee miljoen auto's, wat betekent dat ze bijna 6.000 auto's per dag zouden moeten maken. En 2020 werd beschouwd als een traag jaar in termen van nieuwe auto-aankopen. De enige energiebronnen die aan de benodigde hoeveelheid productie kunnen voldoen, zijn fossiele brandstoffen en steenkool. Dus in de nabije toekomst zullen auto's altijd met vuile middelen worden gebouwd, zelfs als de geproduceerde voertuigen schoon zijn.
