L’impact de la conversion de 50% des voitures américaines en véhicules électriques (VE)

Le jus du véhicule électrique vaut-il la pression? Estimation de l’impact environnemental potentiel du remplacement de la moitié des moteurs à combustion interne (ICE) américains par des véhicules électriques

Quel est le coût réel pour les citoyens américains en dollars sonnants et trébuchants pour convertir 50% des voitures avec des véhicules électriques, y compris les infrastructures de soutien (stations de recharge omniprésentes) et la réduction réelle des émissions de carbone.

L’inquiétude croissante au sujet du changement climatique représentée par les forces progressistes libérales aux États-Unis a mis en lumière le secteur des transports en tant que contributeur important aux émissions mondiales de carbone. Aux États-Unis, les transports représentent près de 29% des émissions totales de gaz à effet de serre, la majorité provenant des véhicules légers tels que les voitures, les VUS et les camionnettes. En réponse à cela, il y a eu une forte poussée militante vers l’adoption des véhicules électriques (VE) comme moyen de réduire les émissions et de lutter contre le changement climatique. Cet article explore l’impact potentiel de la conversion de 50% des véhicules américains à l’électrique, en mettant l’accent sur les avantages et les défis associés à cette transition.

Notre analyse révèle que les réductions nettes des émissions de carbone sont constamment et considérablement exagérées. Nous avons également constaté que les dangers associés à l’élimination des composants de véhicules électriques représentent un danger clair et présent pour tous les organismes vivants, principalement ceux des batteries de véhicules électriques usagées qui sont sous-déclarées ou exclues du discours public.

Potentiel de réduction des émissions

L’avantage le plus apparent de la conversion de 50% des véhicules américains à l’électrique est la réduction théorique (nette) des émissions de carbone qui en résulterait. Actuellement, il y a environ 276 millions de véhicules immatriculés aux États-Unis. Si 50% de ces véhicules devaient être remplacés par des véhicules électriques, environ 138 millions de véhicules électriques seraient sur la route.

En supposant que le moteur à combustion interne (MCI) moyen émet 4,6 tonnes métriques de dioxyde de carbone par an, le remplacement de la moitié de ces véhicules par des véhicules électriques entraînerait une réduction d’environ 634,8 millions de tonnes métriques d’émissions de CO2 par an. Cela équivaut à une réduction de 13 % des émissions totales de gaz à effet de serre aux États-Unis. Les promoteurs affirment que cette diminution des émissions aurait un impact positif important sur l’environnement et la santé publique.

Revendications faites en faveur de l’adoption des véhicules électriques:

Amélioration de la qualité de l’air et de la santé publique

En plus de réduire les émissions de gaz à effet de serre, la transition vers les véhicules électriques entraînerait également une amélioration de la qualité de l’air dans les zones urbaines. Les véhicules à combustion interne sont une source majeure de polluants atmosphériques tels que les oxydes d’azote (NOx), les matières particulaires (PM) et les composés organiques volatils (COV), qui peuvent avoir des effets nocifs sur la santé humaine. En remplaçant une partie importante des véhicules à combustion interne par des véhicules électriques, les émissions de ces polluants diminueraient, ce qui entraînerait un air plus pur et moins de problèmes de santé associés à une mauvaise qualité de l’air, tels que des problèmes respiratoires et des maladies cardiovasculaires.

Réduction de la dépendance aux combustibles fossiles

Un autre avantage important de la conversion de 50% des véhicules américains à l’électrique est la dépendance réduite aux combustibles fossiles. Actuellement, le secteur des transports américain dépend fortement du pétrole, plus de 90% de son énergie provenant de cette ressource non renouvelable. Comme les véhicules électriques sont alimentés à l’électricité plutôt qu’à l’essence, un passage aux véhicules électriques réduirait la dépendance du pays au pétrole, ce qui pourrait réduire les tensions géopolitiques et améliorer la sécurité énergétique. En outre, avec les sources d’énergie renouvelables comme l’énergie solaire et éolienne de plus en plus répandues, l’électricité utilisée pour alimenter les véhicules électriques pourrait devenir plus propre et plus durable au fil du temps.

Avantages économiques

L’adoption généralisée des véhicules électriques pourrait également entraîner des avantages économiques importants. Premièrement, les consommateurs qui passent aux véhicules électriques peuvent économiser de l’argent sur les coûts de carburant, car l’électricité est généralement moins chère que l’essence. De plus, les véhicules électriques ont moins de pièces mobiles que leurs homologues à moteur à combustion interne, ce qui signifie que les coûts d’entretien sont généralement inférieurs. À mesure que de plus en plus de personnes adopteront les véhicules électriques, il y aura une demande accrue d’infrastructures de recharge, ce qui pourrait créer des emplois dans la fabrication, l’installation et l’entretien des bornes de recharge. En outre, la croissance du marché des véhicules électriques pourrait entraîner une augmentation des investissements dans la recherche et le développement, ce qui pourrait entraîner des progrès technologiques qui pourraient également profiter à d’autres industries.

Les défis de la conversion de 50% des véhicules américains à l’électrique

Bien qu’il y ait des avantages apparents à convertir 50% des véhicules américains à l’électrique, il y a aussi plusieurs défis, coûts, émissions cachées et dangers pour la santé qui sont créé avec la transition vers les véhicules électriques.

Infrastructure de recharge

L’un des principaux défis est le développement d’une infrastructure de recharge robuste pouvant accueillir le nombre croissant de véhicules électriques. Actuellement, il existe environ 41 000 bornes de recharge publiques aux États-Unis, ce qui n’est pas suffisant pour soutenir l’adoption généralisée des véhicules électriques. L’extension de l’infrastructure de recharge nécessitera des investissements importants de la part des secteurs public et privé. En outre, l’accent doit être mis sur la création d’un réseau de recharge normalisé pour assurer la compatibilité entre les différentes marques et modèles de véhicules électriques. Cela impliquera une collaboration entre les constructeurs automobiles, les entreprises de services publics et les agences gouvernementales.

Anxiété liée à l’autonomie

L’anxiété liée à l’autonomie, ou la crainte de manquer de batterie avant d’atteindre une station de recharge, reste un obstacle important à l’adoption généralisée des véhicules électriques. Bien que les autonomies des véhicules électriques se soient améliorées ces dernières années, elles sont encore généralement en deçà de l’autonomie fournie par les véhicules à moteur à combustion interne. Pour résoudre ce problème, les constructeurs automobiles devront continuer à investir dans la technologie des batteries afin de développer des batteries plus durables, plus efficaces et se rechargeant plus rapidement. De plus, l’expansion de l’infrastructure de recharge mentionnée précédemment contribuera également à atténuer l’anxiété liée à l’autonomie en garantissant aux conducteurs un accès facile aux bornes de recharge. Cependant, le temps qu’il faut pour effectuer une charge complète est un obstacle majeur aux besoins de transport modernes.

Coût initial des véhicules électriques

Bien que le coût total de possession des véhicules électriques soit souvent inférieur à celui des véhicules à moteur à combustion interne, le prix d’achat initial d’un véhicule électrique peut toujours être dissuasif pour les acheteurs potentiels. Pour surmonter cet obstacle, le gouvernement pourrait offrir des incitatifs, tels que des crédits d’impôt ou des rabais, pour rendre les véhicules électriques plus abordables pour les consommateurs. De plus, à mesure que la technologie des batteries s’améliore et que des économies d’échelle sont réalisées, le coût des véhicules électriques devrait diminuer, ce qui les rendra plus compétitifs par rapport à leurs homologues à moteur à combustion interne.

Capacité du réseau et intégration des énergies renouvelables

La demande accrue d’électricité résultant d’une transition à grande échelle vers les véhicules électriques pourrait mettre à rude épreuve le réseau électrique existant. Pour éviter les pannes d’électricité et assurer un approvisionnement stable en électricité, il sera nécessaire d’investir dans la modernisation du réseau et l’intégration des sources d’énergie renouvelables. Encourager l’utilisation de la technologie de recharge intelligente, qui permet d’optimiser les temps de charge en fonction de la capacité du réseau et des prix de l’électricité, peut également aider à atténuer la pression potentielle sur le réseau.

Recyclage et élimination des piles

À mesure que l’adoption des véhicules électriques augmentera, le nombre de batteries usagées qui devront éventuellement être recyclées ou éliminées augmentera également. Actuellement, les technologies de recyclage des batteries lithium-ion, le type de batterie le plus couramment utilisé dans les véhicules électriques, ne sont pas encore matures. Il sera essentiel d’investir dans la recherche et le développement pour améliorer les méthodes de recyclage des batteries afin de s’assurer que les avantages environnementaux des véhicules électriques ne sont pas annulés par les impacts négatifs associés à l’élimination des batteries.

Émissions supplémentaires provenant de la production d’électricité

L’une des questions majeures soulevées par ceux qui recherchent plus de transparence dans la transition vers les véhicules électriques est la réalité des émissions de back-end lors de la création de l’électricité. Après tout, l’électricité est créée à partir de combustibles fossiles. Alors, que se passe-t-il vraiment avec les émissions nettes? Considérant que le réseau californien s’effondre sous une utilisation normale, le fardeau supplémentaire des véhicules électriques présagerait certainement un effondrement imminent de son réseau électrique. Il semble presque risible que les politiciens californiens suggèrent d’éliminer tous les véhicules à combustion interne d’ici une décennie. Cette question ne mérite tout simplement pas d’être discutée plus avant, car elle nécessiterait jusqu’à 3 000 milliards de dollars d’investissements publics et privés.

Pour estimer la capacité supplémentaire requise pour le réseau électrique en raison de la transition de 50% des véhicules aux États-Unis vers l’électrique, nous pouvons utiliser les calculs précédents que nous avons effectués pour la consommation totale d’électricité de ces véhicules électriques (VE):

138 millions de véhicules électriques * 13 500 miles/an * (30 kWh/100 miles) = 558,6 milliards de kWh/an

Pour convertir ce chiffre en gigawatts (GW), nous pouvons diviser par le nombre d’heures dans une année (8 760 heures):

558,6 milliards de kWh/an / 8 760 heures = 63,7 GW

Cela signifie qu’une capacité supplémentaire de 63,7 GW serait nécessaire pour répondre à la demande accrue d’électricité des véhicules électriques dans ce scénario.

En ce qui concerne la capacité actuelle du réseau électrique américain, selon les données de l’Energy Information Administration (EIA) des États-Unis, la capacité totale installée en 2021 était de1 117 GW. Cette capacité comprend tous les types de centrales électriques, telles que le gaz naturel, le charbon, le nucléaire et les sources d’énergie renouvelables.

Perspectives économiques et environnementales

La conversion de 50% des véhicules américains à l’électrique aurait un impact nominal sur la réduction des émissions de carbone, l’amélioration de la qualité de l’air et la diminution de la dépendance du pays aux combustibles fossiles. Cependant, pour réussir cette transition, plusieurs défis doivent être relevés, notamment l’expansion de l’infrastructure de recharge, la résolution de l’anxiété liée à l’autonomie, la réduction du coût initial des véhicules électriques, la modernisation du réseau électrique et le développement de méthodes efficaces de recyclage des batteries. Grâce à une combinaison de soutien gouvernemental, d’investissements du secteur privé et de campagnes de sensibilisation du public, les États-Unis peuvent faire des progrès significatifs vers un avenir de transport plus propre et plus durable.

Pour estimer la réduction nette des émissions de carbone résultant de la conversion de 50% des voitures aux États-Unis à l’électrique, nous devons prendre en compte à la fois la réduction des émissions due au remplacement des véhicules à moteur à combustion interne (ICE) et les émissions générées par la production d’électricité pour les véhicules électriques (VE).

Comme mentionné précédemment, le remplacement de la moitié des véhicules américains par des véhicules électriques entraînerait une réduction d’environ 634,8 millions de tonnes métriques d’émissions de CO2 par an, en supposant que le véhicule à combustion interne moyen émette 4,6 tonnes métriques de dioxyde de carbone par an.

Maintenant, évaluons les émissions de carbone provenant de la production d’électricité pour ces véhicules électriques. Les émissions associées à la production d’électricité dépendent du mix énergétique utilisé pour produire de l’électricité aux États-Unis. En 2021, le bouquet énergétique américain était composé d’environ 40% de gaz naturel, 20% de charbon, 20% de nucléaire et 20% de sources renouvelables.

Nous supposerons qu’un véhicule électrique moyen consomme 30 kWh par 100 miles et que le conducteur américain moyen couvre environ 13 500 miles par an. Avec 138 millions de véhicules électriques sur les routes (50 % des 276 millions de véhicules immatriculés actuellement), la consommation totale d’électricité serait de :

138 millions de véhicules électriques * 13 500 miles/an * (30 kWh/100 miles) = 558,6 milliards de kWh/an

Ensuite, nous devons calculer les émissions de carbone associées à la production de cette électricité. Les émissions moyennes de CO2 par kWh aux États-Unis sont d’environ 0,417 kg (0,92 lb) de CO2 par kWh (à partir de 2021). Par conséquent, les émissions annuelles de CO2 provenant de la production d’électricité pour ces véhicules électriques seraient les suivantes :

558,6 milliards de kWh/an * 0,417 kg CO2/kWh = 232,8 millions de tonnes métriques de CO2/an

Maintenant, pour calculer la réduction nette des émissions de carbone, nous soustrayons les émissions de CO2 de la production d’électricité de la réduction obtenue en remplaçant les véhicules à moteur à combustion interne:

634,8 millions de tonnes métriques (réduction) – 232,8 millions de tonnes métriques (émissions) = 402 millions de tonnes métriques de réduction nette de CO2 par an

Gardez à l’esprit que ces calculs sont basés sur le mix énergétique et les taux d’émission moyens de 2021. À mesure que le réseau énergétique se tourne vers des sources d’énergie plus propres, telles que l’énergie solaire et éolienne, la réduction nette des émissions de carbone augmentera probablement, faisant des véhicules électriques une option encore plus respectueuse de l’environnement à long terme.

Pour placer les 402 millions de tonnes métriques de réduction de CO2 dans un contexte mondial, nous devons les comparer aux émissions mondiales totales de CO2. En 2019, les émissions mondiales de CO2 provenant des combustibles fossiles et de l’industrie s’élevaient à environ 36,44 milliards de tonnes métriques.

Pour trouver le pourcentage des émissions mondiales de CO2 que représente la réduction de 402 millions de tonnes métriques, nous pouvons utiliser le calcul suivant:

(402 millions de tonnes / 36,44 milliards de tonnes métriques) * 100

Il en résulte une réduction d’environ 1,1 % des émissions mondiales de CO2 provenant des combustibles fossiles et de l’industrie.

Bien que cela puisse ne pas sembler un pourcentage significatif, il est crucial de noter que la réalisation d’une telle réduction par une seule action, dans ce cas, la conversion de 50% des véhicules américains à l’électrique, est une réalisation substantielle. En outre, il est essentiel de considérer que l’atténuation du changement climatique nécessite une approche globale et multisectorielle, impliquant de nombreuses stratégies et actions dans diverses industries et régions.

La réduction de 1,1 % doit être considérée comme l’une des nombreuses mesures nécessaires pour réduire les émissions mondiales de gaz à effet de serre et lutter contre le changement climatique. En outre, à mesure que de plus en plus de pays adoptent des sources d’énergie plus propres et adoptent davantage les véhicules électriques, l’impact global sur les émissions mondiales de CO2 sera encore plus important.

Coûts réels de conversion de 50 % des voitures et des petits camions en véhicules électriques

L’estimation des coûts publics et privés associés à la conversion de 50% des véhicules aux États-Unis en véhicules électriques implique la prise en compte de plusieurs facteurs, notamment les coûts des véhicules électriques (VE), l’infrastructure de recharge.structure, modernisation du réseau et incitatifs gouvernementaux potentiels. Il est important de noter que ces estimations seront des approximations approximatives, car de nombreuses variables peuvent influer sur les coûts réels.

Coûts des véhicules électriques

À compter de 2021, l’ prix moyen d’un véhicule électrique aux États-Unis est d’environ 55 000 $. Si nous supposons que les prix restent constants (ce qui est peu probable, car les prix devraient diminuer avec les progrès technologiques et les économies d’échelle), le coût de remplacement de 50% des 276 millions de véhicules immatriculés par des véhicules électriques serait:

138 millions de véhicules électriques * 55 000 $ par véhicule électrique = 7,59 billions de dollars

Infrastructure de recharge

L’expansion de l’infrastructure de recharge pour accueillir le nombre accru de véhicules électriques nécessitera des investissements importants. Selon une étude de l’International Council on Clean Transportation (ICCT), le coût estimé du déploiement d’une infrastructure de recharge adéquate pour une adoption de 50% des véhicules électriques aux États-Unis d’ici 2030 est d’environ 50 milliards de dollars. Cela comprend le coût de fabrication, d’installation et d’entretien des bornes de recharge.

Modernisation du réseau

La demande accrue d’électricité due à l’adoption généralisée des véhicules électriques nécessitera des investissements dans la modernisation du réseau et l’intégration des sources d’énergie renouvelables. Le coût de la modernisation du réseau est difficile à estimer, car il dépend de plusieurs facteurs, tels que l’infrastructure existante, les cadres réglementaires et le degré d’intégration des énergies renouvelables. Cependant, un rapport de l’Electric Power Research Institute (EPRI) estime que l’investissement total nécessaire à la modernisation du réseau aux États-Unis se situe entre 338 et 476 milliards de dollars au cours des 20 prochaines années.

Incitatifs gouvernementaux

Pour encourager l’adoption des véhicules électriques, le gouvernement peut offrir des incitatifs, tels que des crédits d’impôt ou des rabais. À l’heure actuelle, le gouvernement fédéral offre un crédit d’impôt pouvant atteindre 7 500 $ pour les véhicules électriques admissibles. Si nous supposons que le gouvernement offre un crédit d’impôt moyen de 7 500 $ pour chacun des 138 millions de véhicules électriques, le coût total des incitatifs serait de :

138 millions de véhicules électriques * 7 500 $ par véhicule électrique = 1,035 billion de dollars

En additionnant ces estimations approximatives, les coûts totaux publics et privés associés à la conversion de 50% des véhicules aux États-Unis en véhicules électriques seraient d’environ :

7,59 billions de dollars (VE) + 50 milliards de dollars (infrastructure de recharge) + 338 – 476 milliards de dollars (modernisation du réseau) + 1,035 billion de dollars (incitations gouvernementales) = 9,013 – 9,151 billions de dollars

Ces chiffres sont des estimations approximatives et sujettes à changement en raison des progrès technologiques, des changements de prix et de divers autres facteurs.

Quel est le coût public et privé estimé pour recycler correctement les batteries des véhicules électriques

Malgré les discussions sur le recyclage des batteries par les partisans des véhicules électriques, les batteries au lithium populaires utilisées dans les véhicules électriques ne sont tout simplement pas conçues pour être recyclées. Moins de 5 % des batteries des véhicules électriques sont recyclées. L’élimination des batteries de véhicules électriques (VE), en particulier les batteries lithium-ion, peut avoir plusieurs impacts environnementaux si elle n’est pas gérée correctement. Ces impacts comprennent :

1. Épuisement des ressources: Les batteries lithium-ion contiennent des matériaux précieux, tels que le lithium, le cobalt, le nickel et le manganèse. Si ces matériaux ne sont pas récupérés et recyclés, leur élimination contribue à l’épuisement des ressources, car davantage de matières premières devront être extraites de la terre pour produire de nouvelles batteries.
2. Contamination du sol et de l’eau: Une élimination inappropriée des batteries de véhicules électriques peut entraîner la lixiviation de produits chimiques toxiques, tels que les métaux lourds, dans le sol et l’eau. Cette contamination pose des risques pour les écosystèmes, la faune et la santé humaine. Par exemple, les métaux lourds peuvent s’accumuler dans la chaîne alimentaire, causant des dommages aux organismes à tous les niveaux trophiques.
3. Pollution de l’air: Si les batteries de véhicules électriques sont éliminées dans des décharges et incinérées sans mesures appropriées de contrôle de la pollution, elles peuvent libérer des polluants atmosphériques nocifs, tels que les dioxines et les furanes. Ces polluants peuvent avoir des effets néfastes sur la santé humaine, contribuant à des problèmes respiratoires et cardiovasculaires, ainsi qu’à des effets cancérogènes potentiels.
4. Émissions de gaz à effet de serre: La production de batteries lithium-ion est un processus énergivore, la majorité des émissions se produisant lors de l’extraction, du traitement et du raffinage des matières premières. Si les batteries ne sont pas recyclées, les émissions de gaz à effet de serre associées à la production de nouvelles batteries seront plus élevées, car davantage de matières premières devront être extraites et traitées.

Pour atténuer ces impacts environnementaux, il est essentiel d’élaborer et de mettre en œuvre des stratégies efficaces de recyclage et d’élimination des piles. Voici quelques approches pour résoudre ce problème :

1. Eétablir des réglementations et des lignes directrices pour l’élimination et le recyclage appropriés des piles, en veillant à ce que les batteries soient traitées de manière respectueuse de l’environnement.
2. Investir dans la recherche et le développement pour améliorer les technologies de recyclage des batteries lithium-ion, permettant la récupération de matériaux précieux et réduisant le besoin d’extraction de matières premières.
3. Encourager le développement d’applications de seconde vie pour les batteries de véhicules électriques usagées, telles que les systèmes de stockage d’énergie stationnaires. Cela peut prolonger la durée de vie utile des batteries, retarder leur élimination et réduire l’impact environnemental global.
4. Sensibiliser les consommateurs à l’importance d’une élimination et d’un recyclage appropriés des piles, en veillant à ce que les piles en fin de vie soient manipulées de manière responsable.

En s’attaquant aux impacts environnementaux de l’élimination des batteries de véhicules électriques, la durabilité globale des véhicules électriques peut être améliorée, en veillant à ce que leur adoption contribue à un avenir plus propre et plus vert. Cependant, la réalité de ces mesures s’est avérée lente à évoluer, car l’adoption et l’acceptation par le public des véhicules électriques accusent un retard considérable par rapport aux projections les plus optimistes des promoteurs et des activistes.

De plus, il n’existe pas de données permettant de suivre l’élimination, la manipulation ou le recyclage appropriés des batteries de véhicules électriques.

En dernière analyse, nous voyons des dangers importants pour l’économie et la santé humaine provenant d’une poussée agressive dans la conversion des véhicules électriques. Nous estimons qu’il est peu plausible que des efforts publics et/ou privés visant à fournir une infrastructure de soutien adéquate dans les délais prescrits. Lorsque nous avons considéré les coûts, il faudrait un minimum de 10 billions de dollars d’investissements publics / privés juste pour arriver à 50% de conversion. Considérant que la plupart des Américains ne sont actuellement pas favorables à cette transition, nous avons déterminé que la conversion des véhicules électriques reste une question politique partisane et non un phénomène viable de transition du marché organique.