多伦多大学土木与矿物工程系的一项新研究表明,大规模采用电动汽车(ev)可能会给人们带来显著的健康益处。
研究小组利用计算机模拟表明,到2050年,美国汽车的积极电气化,加上雄心勃勃的可再生能源发电的推出,可能会带来价值840亿至1880亿美元的健康效益。
即使是不太积极的电网脱碳方案,也大多预测健康效益将达到数百亿美元。
“当研究人员研究电动汽车的影响时,他们通常关注的是减少二氧化碳排放形式的气候变化,”该研究的合著者之一Marianne Hatzopoulou教授说,该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
“但二氧化碳并不是内燃机汽车排气管中唯一的排放物。它们产生许多空气污染物,对公众健康产生重大的、可量化的影响。此外,有证据表明,低收入、种族化或边缘化的人群尤其感受到这些影响。”
该团队的其他成员包括主要作者兼博士后Jean Schmitt、Daniel Posen教授和Heather Maclean教授,以及沙特阿美公司战略运输分析团队的Amir F.N. Abdul-Manan。
此前,该团队成员利用他们在生命周期评估方面的专业知识,建立了计算机模型,模拟了美国市场大规模采用电动汽车的影响。
除其他外,他们表明,尽管电动汽车的采用将对气候变化产生积极影响,但仅凭电动汽车本身还不足以实现《巴黎协定》的目标。他们建议将电动汽车的采用与其他策略相结合,例如投资公共交通、主动交通和提高住房密度。
在他们最新的研究中,研究小组想要解释电动汽车采用的非气候效益。他们调整了自己的模型来模拟化石燃料燃烧中常见的空气污染物的产生,比如氮氧化物、硫氧化物和被称为PM2.5的小颗粒。
“模拟这些污染物与模拟二氧化碳非常不同,后者可以持续几十年,最终在整个大气中充分混合,”Posen说。“相比之下,这些污染物及其相关的健康影响更为局部。这不仅关系到我们排放了多少,也关系到我们排放到哪里。”
虽然电动汽车不产生任何尾气排放,但如果提供电动汽车的发电厂使用天然气或煤炭等化石燃料,它们仍然可能对空气污染负责。这也会将繁忙的高速公路上的空气污染转移到发电厂附近的社区。
另一个复杂的问题是,无论是来自电网的空气污染,还是来自内燃机汽车的空气污染,都不会随着时间的推移而保持不变。
施密特说:“今天的汽油动力汽车产生的污染比20年前制造的汽车少得多,其中许多汽车仍在路上行驶。”
“所以,如果我们想公平地比较电动汽车和内燃汽车,我们必须考虑到这样一个事实,即随着这些老旧汽车被取代,空气污染仍然会下降。我们还可以看到,随着更多可再生能源发电装置的安装,电网正变得越来越环保。”
在这个模型中,研究小组选择了两种主要情景来模拟2050年的情况。首先,他们假设不会再生产电动汽车,但旧的内燃机汽车将继续被更新、更高效的汽车所取代。
在第二种情况下,他们假设到2035年,所有销售的新车都将是电动的。研究人员将其描述为“咄咄逼人”,但这与许多国家宣称的意图一致。例如,挪威计划明年取消非电动汽车的销售,加拿大计划在2035年之前跟进。
对于每一种情况,他们还考虑了电网向低排放和可再生能源过渡的各种速率,即,在未来几十年里,它是否与当前的速率大致保持不变,减缓或加速。
在这些条件下,研究小组模拟了美国各地的空气污染水平。然后,他们使用流行病学家、精算师和政府政策分析师常用的既定计算方法,将这些污染水平与对生命损失年数的统计估计以及对经济价值的估计联系起来。
波森说:“我们的模拟显示,从现在到2050年,大规模采用电动汽车所带来的累计公共健康效益可能达到数千亿美元。”
“这很重要,但我们发现的另一件事是,只有电网继续变得更环保,我们才能获得这些好处。我们已经在从化石燃料发电转型,未来很可能还会继续。但为了便于讨论,我们模拟了如果我们人为地将网格冻结在当前状态会发生什么。在这种情况下,我们实际上还不如把旧的内燃机汽车换成新车,但这也是不现实的。”
这一发现提出了另一个问题:是通过采用电动汽车使交通部门脱碳更重要,还是首先使发电部门脱碳更重要?发电部门是与电动汽车相关的最终污染源。
“对此,我想说的是,重要的是要记住,今天出售的车辆将继续使用数十年,”Hatzopoulou说。“如果我们现在购买更多的内燃汽车,不管它们的效率有多高,我们将在未来的几年里被锁在这些尾气排放中,它们将把污染扩散到所有道路上。
“我们仍然需要使发电系统脱碳,而且我们正在这样做,但我们不应该等到这个过程完成后才让更多的电动汽车上路。我们需要从今天开始走上通往更健康未来的道路。”
更多信息:Jean Schmitt等人,《美国轻型汽车电气化的健康效益:车队动力、清洁电力和政策时机的作用》,《美国国家科学院院刊》(2024)。DOI: 10.1073 / pnas.2320858121期刊信息:美国国家科学院院刊由多伦多大学提供引文:新的研究揭示了大规模采用电动汽车如何改善空气质量和人类健康(2024年,10月15日)从https://techxplore.com/news/2024-10-reveals-large-scale-electric-vehicles.html检索2024年10月15日本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。