De transportsector levert de grootste bijdrage aan de uitstoot van broeikasgassen in de Verenigde Staten, en er is veel aandacht besteed aan elektrische personenauto's en hun potentieel om die emissies te helpen verminderen.

Maar met de opkomst van online winkelen en just-in-time verzending, elektrische bezorgvloten zijn naar voren gekomen als een nieuwe kans om de milieu-impact van de transportsector te verminderen.

Hoewel EV's tegenwoordig een klein deel van de bestelauto's vertegenwoordigen, het aantal groeit. in 2019, Amazon kondigde plannen aan om 100, 000 elektrische bestelwagens. UPS heeft er 10 besteld, 000 van hen en FedEx is van plan om tegen 2040 volledig elektrisch te zijn.

Nutsvoorzieningen, een onderzoek van onderzoekers van de Universiteit van Michigan toont aan dat wanneer, waar en hoe die vlootvoertuigen worden opgeladen, kan een grote invloed hebben op hun potentieel om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen.

Een belangrijk punt van de studie is dat zowel de emissies die rechtstreeks verband houden met het opladen van de voertuigen als de emissies die het gevolg zijn van de productie van de batterijen in aanmerking moeten worden genomen. Oplaadmethoden die de levensduur van een batterij verkorten, leiden tot vroegtijdige vervanging van de batterij, opgeteld bij de totale uitstoot van broeikasgassen die met dat voertuig gepaard gaan.

De U-M-onderzoekers ontdekten dat 50% tot 80% van de levenslange emissies die gepaard gaan met de batterij van een elektrische bestelwagen, plaatsvinden tijdens het opladen. Daarom, opladen via een schonere energiebron, zoals een elektriciteitsnet met veel hernieuwbare energiebronnen, is een van de meest impactvolle manieren om de uitstoot van een elektrisch voertuig te verlagen.

Toen zowel het opladen als de degradatie van de batterij in aanmerking werden genomen, de onderzoekers ontdekten dat de uitstoot van broeikasgassen met maar liefst 37% kon worden verlaagd door laadstrategieën te optimaliseren.

En, verrassend genoeg, ze ontdekten ook dat zelfs in de meest koolstofintensieve regio's van de Verenigde Staten, elektrische bestelwagens resulteerden in minder uitstoot van broeikasgassen dan hun benzine- of dieseltegenhangers.

"Onze evaluatiestrategie leidt tot twee belangrijke aanbevelingen voor bedrijven die investeren in vloten van elektrische voertuigen, " zei Maxwell Woody van UM's Centre for Sustainable Systems, hoofdauteur van de studie online gepubliceerd op 9 juli in het tijdschrift Milieuwetenschap en -technologie .

"De eerste is om de degradatie van de batterij in overweging te nemen bij het bepalen wanneer en hoeveel moet worden opgeladen. Sommige oplaadstrategieën kunnen de levensduur van de batterij verlengen, en dit zal zowel de uitstoot van broeikasgassen verlagen als de investering van het bedrijf beschermen."

De tweede aanbeveling van het U-M-team aan wagenparkeigenaren is om te overwegen waar de energie vandaan komt die het voertuig oplaadt. Een voertuig dat wordt opgeladen door zonne- of windenergie en een voertuig dat wordt opgeladen door een kolen- of aardgasgestookte elektriciteitscentrale, zal zeer verschillende milieueffecten hebben.

"Het overwegen van de laadbron kan bedrijven helpen bij het bepalen van de beste oplaadpunten, aangezien de lokale netwerken in het hele land verschillen. Bedrijven moeten prioriteit geven aan de elektrificatie van hun vloot in regio's met de grootste CO2-reductievoordelen, " zei Woody, een recent afgestudeerde master van UM's School for Environment and Sustainability die nu werkt als onderzoeksgebiedspecialist bij het Centre for Sustainable Systems.

In hun modelstudie de onderzoekers analyseerden vier oplaadstrategieën en keken naar hun levenslange milieu-impact. De nieuwe U-M-studie gaat verder dan eerder werk door de regionale en temporele variatie in laademissies te combineren met de impact van opladen op batterijdegradatie.

De onderzoekers toonden aan dat een baseline laadscenario waarbij een voertuig direct bij terugkomst in een centraal depot volledig is opgeladen, tot de hoogste uitstoot leidt. Het gebruik van alternatieve laadmethoden leidde tot emissiereducties van 8% tot 37%.

"Het voertuig opladen zodra het terugkomt en het voertuig tot 100% opladen, resulteert in veel tijd zittend op het depot / laadstation met een volle batterij. Deze extra tijd die volledig opgeladen wordt doorgebracht, zal ervoor zorgen dat de batterij meer verslijt snel - zo snel dat de batterij mogelijk ergens tijdens de levensduur van het voertuig moet worden vervangen, " zei studie corresponderende auteur Parth Vaishnav, universitair docent aan de U-M School for Environment and Sustainability.

"Het maken van deze extra batterij zorgt voor extra uitstoot van broeikasgassen, maar ook extra kosten."

De batterij alleen voldoende opladen om de route van de dag te voltooien, een praktijk die de onderzoekers voldoende opladen noemden, leidde tot een grote toename van de levensduur van de batterij - in sommige gevallen meer dan een verdubbeling ervan. Als resultaat, emissies die verband houden met de productie van batterijen werden verminderd.

Algemeen, laadstrategieën die de uitstoot van broeikasgassen minimaliseerden, verlaagden doorgaans ook de kosten. In de meeste gevallen, het laden uitstellen tot het voertuig bijna zou vertrekken, gecombineerd met voldoende opladen, was de optimale strategie voor zowel kosten als emissies.

"De belangrijkste bevinding is dat hier een grote kans ligt om de uitstoot te verlagen, " zei studie co-auteur Greg Keoleian, U-M hoogleraar milieu en duurzaamheid en directeur van het U-M Centre for Sustainable Systems.

"Elektrische bestelwagens vormen momenteel nog maar een klein deel van de bestelwagens, maar dat aantal zal de komende jaren naar verwachting toenemen. Het vaststellen van de beste werkwijzen voor het opladen nu, aangezien deze voertuigen in grotere aantallen worden ingezet, is een cruciale stap in de richting van het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen."