Lĩnh vực giao thông vận tải là ngành tạo ra lớn nhất vào việc phát thải khí nhà kính ở Hoa Kỳ, và rất nhiều sự chú ý đã được dành cho các phương tiện chở hàng chạy điện và tiềm năng của chúng để giúp giảm lượng khí thải đó.
Nhưng với sự gia tăng của mua sắm trực tuyến và vận chuyển đúng lúc, các đội xe điện đã xuất hiện như một cơ hội khác để giảm tác động môi trường của ngành giao thông vận tải.
Mặc dù xe điện EVs hiện có chỉ đại diện cho một phần nhỏ của xe giao hàng ngày nay, con số này ngày càng tăng. Vào năm 2019, Amazon đã công bố kế hoạch đạt được 100.000 phương tiện giao hàng điện. UPS đã đặt hàng 10.000 chiếc trong số đó và FedEx dự kiến sẽ hoàn toàn chạy bằng điện vào năm 2040.
Giờ đây, một nghiên cứu từ các nhà nghiên cứu của Đại học Michigan cho thấy rằng các phương tiện của đội xe đó được sạc khi nào, ở đâu và như thế nào có thể ảnh hưởng lớn đến tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính của chúng.
Điểm mấu chốt của nghiên cứu là cả lượng khí thải liên quan trực tiếp đến việc sạc xe và lượng khí thải phát sinh từ quá trình sản xuất pin đều phải được xem xét. Việc sạc pin làm giảm tuổi thọ của pin sẽ dẫn đến việc thay pin sớm, làm tăng tổng lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính liên quan đến phương tiện đó.
Các nhà nghiên cứu của UM phát hiện ra rằng 50% đến 80% lượng khí thải trong thời gian tồn tại liên quan đến pin của xe giao hàng điện xảy ra trong quá trình sạc. Do đó, sạc từ nguồn năng lượng sạch hơn – chẳng hạn như lưới điện có nhiều năng lượng tái tạo – là một trong những cách có tác động nhất để giảm lượng khí thải của xe điện.
Khi cả quá trình sạc và sự suy giảm của pin được xem xét, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính có thể giảm tới 37% bằng cách tối ưu hóa các chiến lược sạc.
Và, đáng ngạc nhiên là họ cũng phát hiện ra rằng ngay cả ở những vùng sử dụng nhiều carbon nhất của Hoa Kỳ, các phương tiện giao hàng chạy bằng điện dẫn đến ít phát thải khí nhà kính hơn so với các phương tiện chạy bằng xăng hoặc dầu diesel.
“Chiến lược đánh giá của chúng tôi dẫn đến hai khuyến nghị chính cho các công ty đầu tư vào đội xe điện”, Maxwell Woody thuộc Trung tâm Hệ thống Bền vững của U-M, tác giả chính của nghiên cứu được công bố trực tuyến ngày 9 tháng 7 trên tạp chí Khoa học & Công nghệ Môi trường.
“Đầu tiên là xem xét độ suy giảm của pin khi xác định thời điểm sạc và mức sạc. Một số chiến lược sạc có thể kéo dài tuổi thọ của pin, và điều này sẽ vừa làm giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, vừa bảo vệ khoản đầu tư của công ty ”.
Khuyến nghị thứ hai của nhóm UM đối với các chủ sở hữu đội xe là xem xét nguồn năng lượng sạc cho xe đến từ đâu. Một chiếc xe được sạc từ năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió và một chiếc xe được sạc từ nhà máy nhiệt điện than hoặc khí đốt tự nhiên sẽ có những tác động môi trường rất khác nhau.
“Việc xem xét nguồn sạc có thể giúp các công ty xác định những nơi tốt nhất để sạc, vì mạng lưới địa phương khác nhau trên toàn quốc. Woody, một thạc sĩ gần đây tốt nghiệp Trường Môi trường và Bền vững của U-M, hiện đang làm chuyên gia lĩnh vực nghiên cứu tại Trung tâm Hệ thống Bền vững cho biết, các công ty nên ưu tiên điện khí hóa đội xe ở những khu vực mang lại lợi ích giảm thiểu carbon lớn nhất.
Trong nghiên cứu mô hình của họ, các nhà nghiên cứu đã phân tích bốn chiến lược sạc và xem xét các tác động môi trường suốt đời của chúng. Nghiên cứu mới của UM vượt xa nghiên cứu trước đó bằng cách kết hợp sự thay đổi theo thời gian và khu vực trong việc sạc khí thải với tác động của việc sạc pin đối với sự suy giảm chất lượng pin.
Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng một kịch bản tính phí cơ bản trong đó một chiếc xe được sạc đầy ngay lập tức khi trở về kho trung tâm dẫn đến lượng khí thải cao nhất. Việc sử dụng các phương pháp sạc thay thế dẫn đến giảm lượng khí thải từ 8% đến 37%.
“Việc sạc xe ngay khi trả xe và sạc đầy 100% cho xe khiến bạn mất rất nhiều thời gian ở kho / trạm sạc để sạc pin đầy. Tác giả của nghiên cứu tương ứng Parth Vaishnav, trợ lý giáo sư tại Trường Môi trường và Bền vững UM cho biết:
“Việc tạo ra loại pin bổ sung này tạo ra lượng khí thải nhà kính bổ sung, cũng như chi phí bổ sung.”
Chỉ sạc pin đủ để hoàn thành lộ trình trong ngày, một phương pháp mà các nhà nghiên cứu gọi là sạc đủ, đã dẫn đến sự gia tăng đáng kể tuổi thọ của pin – trong một số trường hợp còn tăng hơn gấp đôi. Kết quả là, lượng khí thải gắn liền với việc sản xuất pin đã giảm.
Nhìn chung, các chiến lược thu phí giảm thiểu phát thải khí nhà kính cũng thường làm giảm chi phí. Trong hầu hết các trường hợp, trì hoãn sạc cho đến khi xe gần khởi hành, kết hợp với việc sạc đủ, là chiến lược tối ưu cho cả chi phí và lượng khí thải.
“Phát hiện quan trọng nhất là có một cơ hội lớn ở đây để giảm lượng khí thải,” đồng tác giả nghiên cứu Greg Keoleian, giáo sư về môi trường và tính bền vững của UM và là giám đốc của Trung tâm các hệ thống bền vững của UM cho biết.
“Xe điện hiện chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong tổng số xe giao hàng, nhưng con số này dự kiến sẽ tăng lên trong những năm tới. Thiết lập các phương pháp tốt nhất để thu phí ngay bây giờ, vì những phương tiện này đang bắt đầu được triển khai với số lượng lớn hơn, là một bước quan trọng để giảm phát thải khí nhà kính”.
