Введение
Экологически чистые транспортные средства
Экологически чистый, экологичный, экологически безопасный или экологически чистый автомобиль – это дорожное автотранспортное средство, оказывающее меньшее вредное воздействие на окружающую среду, чем сопоставимые обычные автомобили с двигателем внутреннего сгорания, работающие на бензине или дизельном топливе, либо использующие определенные виды альтернативного топлива. В настоящее время в некоторых странах этот термин применяется к любому транспортному средству, соответствующему или превосходящему более строгие европейские стандарты выбросов (например, Euro6), стандарты Калифорнии по автомобилям с нулевым уровнем выбросов (например, ZEV, ULEV, SULEV, PZEV) или стандарты по низкоуглеродному топливу, принятые в ряде стран. Экологически чистые автомобили могут приводиться в движение альтернативными видами топлива и использовать передовые автомобильные технологии, включая гибридные электромобили, подключаемые гибридные электромобили, электромобили с аккумуляторными батареями, автомобили с приводом от сжатого воздуха, водородные и топливные элементы, автомобили, работающие на чистом этаноле, автомобили с гибким топливом, автомобили на природном газе, экологически чистые дизельные автомобили, а некоторые источники также включают автомобили, использующие смеси биодизельного и этанольного топлива или газохола. В 2021 году Tesla Model 3 Standard Range Plus RWD 2021 года с экономией топлива, оцененной EPA в 142 мили на галлон бензинового эквивалента (mpg e), стала самым эффективным автомобилем, сертифицированным EPA, учитывая все виды топлива и все годы выпуска, превзойдя Tesla Model 3 Standard Range Plus 2020 года и Hyundai Ioniq Electric 2019 года. Экологический анализ выходит за рамки просто операционной эффективности и выбросов. Оценка жизненного цикла учитывает вопросы производства и последующей утилизации. Дизайн, основанный на принципе «от колыбели до колыбели», важнее, чем фокусировка на единственном факторе, таком как энергоэффективность.
Гибридные электромобили
Гибридные автомобили могут работать как на ископаемом топливе (или биотопливе), так и на электричестве или водороде. Большинство из них сочетают в себе двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, хотя существуют и другие варианты. Двигатель внутреннего сгорания обычно бывает бензиновым или дизельным (в редких случаях может применяться даже двигатель Стирлинга). Они дороже в покупке, но затраты окупаются примерно через 5 лет благодаря более экономичному расходу топлива.
Автомобили с воздушным сжатием, двигатели для перемещения и другие
Автомобили с сжатым воздухом, автомобили с двигателями Стирлинга и автомобили с жидким азотом менее загрязняют окружающую среду, чем электромобили, поскольку сами транспортные средства и их компоненты экологически безопасны. Регулярно проводятся гонки солнечных автомобилей для популяризации экологически чистых транспортных средств и других "зеленых технологий". Эти обтекаемые одноместные автомобили могут преодолевать большие расстояния на шоссейной скорости, используя только электроэнергию, генерируемую солнечным светом в режиме реального времени.
Улучшение обычных автомобилей
Обычный автомобиль может стать более экологичным за счет использования возобновляемых видов топлива или менее углеродоемкого ископаемого топлива. Типичные бензиновые автомобили могут выдерживать до 10% этанола. Бразилия производила автомобили, работающие на чистом этаноле, хотя их производство было прекращено. Другой доступный вариант – автомобиль с гибким топливом, который позволяет использовать любую смесь бензина и этанола, до 85% в Северной Америке и Европе и до 100% в Бразилии. Существует также возможность переоборудования обычного бензинового двигателя для использования компримированного природного газа (CNG). Пакистан, Аргентина, Бразилия, Иран, Индия, Италия и Китай обладают крупнейшими в мире парками транспортных средств, работающих на природном газе. Дизельные автомобили часто могут полностью перейти на биодизель, хотя это топливо является сильным растворителем и иногда может повредить резиновые уплотнения в автомобилях, выпущенных до 1994 года. Однако чаще биодизель вызывает проблемы, просто удаляя накопившиеся отложения в двигателе и забивая фильтры, если не соблюдать осторожность при переходе с загрязненного дизельного топлива на биодизель. Он очень эффективен для удаления нагара из камер сгорания дизельных двигателей и поддержания их в чистоте. Биодизель – это топливо с наименьшим уровнем выбросов, доступное для дизельных двигателей. Дизельные двигатели – самые эффективные двигатели внутреннего сгорания в автомобилях. Биодизель – единственное топливо, разрешенное в некоторых национальных парках Северной Америки, поскольку при разливе оно полностью биоразлагается в течение 21 дня. Автомобили с дизельными двигателями, работающие на биодизеле и растительном масле, были признаны одними из самых экологичных в американском соревновании Tour de Sol. Это создает проблему, поскольку биотопливо может использовать пищевые ресурсы для получения механической энергии для транспортных средств. Многие эксперты считают это одной из причин роста цен на продовольствие, особенно производство биоэтанола в США, которое повлияло на цены на кукурузу. Чтобы биотопливо оказывало минимальное воздействие на окружающую среду, его следует производить только из отходов или из новых источников, таких как водоросли.
Электрические моторные и педальные транспортные средства
Несколько компаний предлагают и разрабатывают двух-, трех- и четырехколесные транспортные средства, сочетающие в себе характеристики велосипеда и электромотора. Федеральные, региональные и местные законы США не дают четкой и последовательной классификации этим транспортным средствам как велосипедам, электровелосипедам, мотоциклам, электромотоциклам, мопедам, электромобилям для передвижения по жилым районам, моторизованным квадрициклам или автомобилям. В одних законах установлены ограничения на максимальную скорость, мощность двигателей, запас хода и т.п., в других – нет.
Другое
Транспортные средства общественного транспорта обычно не включаются в категорию "зеленых", но транспортные средства индивидуального скоростного транспорта (PRT), вероятно, должны быть в нее включены. Все транспортные средства, получающие питание от пути, имеют преимущество в виде потенциальной возможности использования любого источника электрической энергии, включая возобновляемые, вместо жидкого топлива. Они также могут передавать энергию рекуперативного торможения между транспортными средствами и электросетью, а не требовать хранения энергии непосредственно на транспортном средстве. Кроме того, они потенциально могут использовать всю площадь трассы для размещения солнечных коллекторов, а не только поверхность транспортного средства. Потенциальная энергоэффективность PRT значительно выше, чем у традиционных автомобилей. Солнечные транспортные средства – это электромобили, работающие на солнечной энергии, получаемой от солнечных панелей, расположенных на поверхности (обычно крыше) транспортного средства. Фотоэлектрические (ФЭ) элементы преобразуют энергию Солнца непосредственно в электрическую энергию. В настоящее время солнечные транспортные средства не являются практичными для повседневного использования, но в основном служат демонстрационными образцами и инженерными разработками, часто финансируемыми государственными учреждениями. Однако некоторые города уже начали использовать автобусы, работающие на солнечной энергии, например, Tindo в Аделаиде, Австралия. Электромобили с ветрогенератором в основном используют ветровые турбины, установленные в стратегической точке транспортного средства, которые преобразуются в электрическую энергию, приводящую транспортное средство в движение.
Транспортные средства на животных
Лошадь и карета – лишь один из видов транспортных средств, приводимых в движение животными. Когда-то это был распространенный вид транспорта, но с ростом городов и появлением автомобилей он стал гораздо менее распространенным. В плотно населенных городах отходы жизнедеятельности большого количества транспортных животных представляли серьезную угрозу для здоровья. Часто корм для этих животных производится с использованием дизельных тракторов, что также оказывает определенное воздействие на окружающую среду.
Транспортные средства, работающие на человеческом двигателе
К видам транспорта, приводимым в движение человеком, относятся ходьба, велосипеды, веломобили, гребные лодки и другие экологически безопасные способы передвижения. Помимо пользы для здоровья, которую обеспечивает физическая активность, они значительно экологичнее большинства других видов транспорта. Единственный недостаток – ограничения по скорости и расстояние, которое можно преодолеть до наступления усталости.
Экологические
Выбросы транспортных средств способствуют увеличению концентрации газов, связанных с изменением климата. В порядке значимости, основными парниковыми газами, связанными с дорожным транспортом, являются углекислый газ (CO2), метан (CH4) и оксид азота (N2O). Дорожный транспорт является третьим по величине источником выбросов парниковых газов в Великобритании, составляя около 27% от общих выбросов, и 33% в Соединенных Штатах. Более 85% общих выбросов парниковых газов от транспорта приходится на выбросы CO2 от дорожных транспортных средств. Транспортный сектор является самым быстрорастущим источником парниковых газов.
Здоровье
Загрязняющие вещества, выделяемые транспортными средствами, связаны с ухудшением здоровья человека, включая рост заболеваемости респираторными и сердечно-легочными заболеваниями, а также раком легких. В отчете 1998 года оценивалось, что до 24 000 человек ежегодно преждевременно умирают в Великобритании как прямой результат загрязнения воздуха. По данным Всемирной организации здравоохранения, до 13 000 смертей в год среди детей в возрасте от 0 до 4 лет в Европе напрямую связаны с загрязнением наружного воздуха. Организация оценивает, что если бы уровни загрязнения были возвращены в пределах, установленных ЕС, можно было бы спасти более 5000 жизней каждый год.
Денежные
Операторы гибридных парков такси в Нью-Йорке также сообщают, что снижение расхода топлива позволяет им экономить тысячи долларов в год.
Критика
Исследование, проведенное CNW Marketing Research, показало, что дополнительные энергетические затраты на производство, транспортировку, утилизацию и короткий срок службы некоторых типов транспортных средств (особенно гибридных газоэлектрических автомобилей) превышают любую экономию энергии, достигаемую за счет меньшего потребления нефти в течение срока их эксплуатации. Этот тип аргумента известен как аргумент о "длинной дымовой трубе". Критики доклада отмечают, что в исследовании все затраты Toyota на исследования и разработки гибридных технологий были пропорционально распределены на относительно небольшое количество автомобилей Prius, а не использовались дополнительные затраты на производство одного автомобиля; для срока службы Prius была взята цифра в 109 000 миль (175 418 км) (Toyota предоставляет 150 000 миль (241 401 км) гарантии на гибридные компоненты Prius, включая аккумулятор), и было подсчитано, что большая часть энергии, затраченной на автомобиль от производства до утилизации, расходуется в процессе его производства, а не во время эксплуатации. Официальный представитель норвежского омбудсмена по защите прав потребителей Бент Оверли заявил: "Автомобили не могут принести никакой пользы окружающей среде, кроме как нанести меньший вред, чем другие". Исходя из этого мнения, норвежское законодательство строго ограничивает использование "гринвошинга" в маркетинге автомобилей, строго запрещая рекламировать автомобиль как экологически чистый, с крупными штрафами для нарушителей. Некоторые исследования пытаются сравнить воздействие на окружающую среду электромобилей и автомобилей с двигателями внутреннего сгорания на протяжении всего жизненного цикла, включая производство, эксплуатацию и утилизацию. В целом, результаты значительно различаются в зависимости от рассматриваемого региона из-за различий в источниках энергии, используемых для производства электроэнергии, питающей электромобили. При рассмотрении только выбросов CO2 отмечается, что производство электромобилей генерирует примерно вдвое больше выбросов, чем производство автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Примеры включают использование легких высокопрочных металлов, литиевых аккумуляторов и более редких металлов в электромобилях, которые все оказывают значительное воздействие на окружающую среду. Исследование, учитывающее факторы, помимо потребления энергии и выбросов углерода, показало, что экологически чистых автомобилей не существует. Использование транспортных средств с повышенной топливной эффективностью обычно считается положительным в краткосрочной перспективе, но критика любого личного транспорта на основе углеводородов сохраняется. Парадокс Джевонса предполагает, что программы повышения энергоэффективности часто оказываются контрпродуктивными, даже приводя к увеличению потребления энергии в долгосрочной перспективе. Многие исследователи в области экологии считают, что устойчивый транспорт может потребовать отказа от углеводородного топлива и от существующей автомобильной и дорожной парадигмы.
Европейский союз
Европейский Союз стимулирует продажу более экологичных автомобилей, используя сочетание обязательных и необязательных мер. По состоянию на апрель 2010 года 15 из 27 государств-членов Европейского Союза предоставляют налоговые льготы для электромобилей и некоторых транспортных средств с альтернативным топливом, включая все страны Западной Европы, за исключением Италии и Люксембурга, а также Чехию и Румынию. Эти льготы включают в себя снижение и освобождение от налогов, а также выплаты премий покупателям электромобилей, подключаемых гибридов, гибридных электромобилей и автомобилей на природном газе.
Соединенные Штаты
Агентство по охране окружающей среды США (EPA) продвигает продажу более экологичных автомобилей в рамках программы SmartWay. Обозначения SmartWay и SmartWay Elite означают, что автомобиль демонстрирует лучшие экологические характеристики по сравнению с другими транспортными средствами. Это обозначение EPA США присваивается на основе показателей загрязнения воздуха и выбросов парниковых газов. Более высокие показатели загрязнения воздуха свидетельствуют о том, что автомобиль выбрасывает меньше загрязняющих веществ, вызывающих смог, по сравнению с другими автомобилями. Более высокие показатели выбросов парниковых газов свидетельствуют о том, что автомобиль выбрасывает меньше углекислого газа и имеет улучшенную топливную экономичность по сравнению с другими автомобилями. Для получения обозначения SmartWay автомобиль должен набрать не менее 6 баллов по показателю загрязнения воздуха и не менее 6 баллов по показателю выбросов парниковых газов, при этом общий балл должен быть не менее 13. Обозначение SmartWay Elite присваивается автомобилям, получившим 9 или более баллов по обоим показателям – выбросам парниковых газов и загрязнению воздуха. Альянс по маркетингу экологически чистых транспортных средств совместно с Национальной лабораторией Оук-Ридж (ORNL) регулярно проводит встречи и координирует маркетинговые усилия.
Рейтинг зеленых автомобилей
Несколько автомобильных журналов, специализированных изданий о моторных транспортных средствах и экологических организаций публикуют ежегодные рейтинги или списки лучших экологичных автомобилей за год. В следующей таблице представлена подборка лучших моделей по итогам года. Рейтинги экологичных автомобилей за год: Модель ГодТип транспортного средства/топливо Расход топлива (EPA, миль на галлон) – комбинированныйРасход топлива (EPA, миль на галлон) – городскойРасход топлива (EPA, миль на галлон) – шоссеНаиболее экономичные сертифицированные EPA автомобили по комбинированному расходу топлива2021 Tesla Model 3 Standard Range Plus RWD— Все годы, все виды топлива 2021 Электромобиль 142 mpg e 150 mpg e 133 mpg e2022 Tesla Model 3 RWD— Текущий год, все виды топлива 2022 Электромобиль 132 mpg e 138 mpg e 126 mpg e2022 Hyundai Ioniq Blue — Текущий год, бензин2022 Гибрид 59 mpg 58 mpg 60 mpg2022 Hyundai Ioniq Blue — Все годы, бензин2022 Гибрид 59 mpg 58 mpg 60 mpgGreen Car Journal — «Зеленый автомобиль года» Chevrolet Bolt EV — Премия 2017 2017 Электромобиль 119 mpg e 128 mpg e 110 mpg eChevrolet Volt (второе поколение) — Премия 2016 2016 Плагин-гибрид Эквивалент бензинаПолностью электрический режимТолько бензиновый режим Запас хода на электротяге106 mpg e 42 mpg 53 мили BMW i3 — Премия 20152014 Электромобиль 124 mpg e 137 mpg e 111 mpg e Honda Accord (девятое поколение) — Премия 2014 2014 Бензин/гибрид и плагин-гибрид мин 29 mpg, гибрид 47 mpg, плагин-гибрид 115 mpg eFord Fusion (второе поколение) — Премия 2013 2013 Бензин, EcoBoost, гибрид и плагин-гибрид мин 34 mpg, гибрид 47 mpg, плагин-гибрид 100 mpg eHonda Civic GX — Премия 2012 2012 Природный газ 28 24 36Chevrolet Volt — Премия 2011 2011 Плагин-гибрид Эквивалент бензинаПолностью электрический режимТолько бензиновый режим Запас хода на электротяге93 mpg e 37 mpg 35 мильGreen Car Journal — Премия «Зеленое видение автомобиля»Ford C Max Energi — Премия 2012 2013 Плагин-гибрид Эквивалент бензинаПолностью электрический режимТолько бензиновый режим Запас хода на электротяге 100 mpg e 43 mpg 20 мильFord Focus Electric — Премия 2011 2012 Электромобиль Эквивалент бензинаРасход топлива в полностью электрическом режимеЗапас хода на электротяге105 mpg e 100 мильNissan Leaf — Премия 2010 2011 Электромобиль Эквивалент бензинаРасход топлива в полностью электрическом режимеЗапас хода на электротяге99 mpg e 73 милиChevrolet Volt — Премия 2009 2011 Плагин-гибрид Эквивалент бензинаПолностью электрический режимТолько бензиновый режим Запас хода на электротяге93 mpg e 37 mpg 35 мильWorld Car of the Year — «Мировой зеленый автомобиль» Toyota Mirai — Премия 2016 2016 Топливные элементы на водороде 66 mpg e 66 mpg e 66 mpg e BMW i8 — Премия 2015 2015 Плагин-гибрид Эквивалент бензинаПолностью электрический режимТолько бензиновый режим Запас хода на электротяге76 mpg e 28 mpg 15 миль BMW i3 — Премия 20142014 Электромобиль Эквивалент бензинаРасход топлива в полностью электрическом режимеЗапас хода на электротяге124 mpg e 81 миляTesla Model S — Премия 2013 2013 Электромобиль (батарея 60/85 кВт·ч) Эквивалент бензинаРасход топлива в полностью электрическом режимеЗапас хода на электротяге95/89 mpg e 208/265 мильMercedes Benz S 250 CDI BlueEFFICIENCY— Премия 2012 2011 Плагин-гибрид Эквивалент бензинаПолностью электрический режимТолько бензиновый режим Запас хода на электротяге93 mpg e 37 mpg 35 мильVolkswagen BlueMotion — Премия 2010 (Golf, Passat, Polo) 2010 Чистый дизель н. д. н. д. н. д. Honda FCX Clarity — Премия 2009 (мили на килограмм водорода) 2009 Топливные элементы на водороде 59 mpg e 58 mpg e 60 mpg eConsumer Reports Top Picks: Категория «Зеленый автомобиль»Tesla Model S — Лучшая модель в целом 20142014 Гибрид 50 51 48Toyota Prius — Лучший экологичный автомобиль 20132013 Гибрид 50 51 48Toyota Prius — Лучший экологичный автомобиль 20122012 Гибрид 50 51 48Toyota Prius — Лучший экологичный автомобиль 20112011 Гибрид 50 51 48Toyota Prius — Лучший экологичный автомобиль 20102010 Гибрид 50 51 48Toyota Prius — Лучший экологичный автомобиль 20092009 Гибрид 46 48 45Consumer Reports American Top Picks: Категория «Зеленый автомобиль»Ford Fusion Hybrid — Лучший выбор 20112011 Гибрид 39 41 36Ford Fusion Hybrid — Лучший выбор 20102010 Гибрид 39 41 36Ford Escape Hybrid — Лучший выбор 20092009 Гибрид 32 34 31What Car? Green AwardsBMW 320d Efficient Dynamics — Победитель в целом 20122012 Чистый дизель (Великобритания, комбинированный) 2012 Плагин-гибридEC комбинированный Toyota Auris Hybrid — Победитель в целом 20102010 Гибрид (Великобритания, комбинированный) 2009 Чистый дизель (Великобритания, комбинированный) Ford Focus 1.6 TDCi Style — Победитель в целом 20082008 Чистый дизель (Великобритания, комбинированный) Mother Earth News Best Green Cars Лучшие экологичные автомобили 2011Chevrolet Volt 2011 Плагин-гибрид Эквивалент бензинаПолностью электрический режимТолько бензиновый режим Запас хода на электротяге93 mpg e 37 mpg 35 мильNissan Leaf2011 Электромобиль Эквивалент бензинаРасход топлива в полностью электрическом режимеЗапас хода на электротяге99 mpg e 73 милиToyota Prius 2011 Гибрид 50 51 48 Ford Fiesta 2011 Бензин 33 29 38 Honda CR Z CVT 2011 Гибрид 37 35 39VW Jetta TDI 2011 Чистый дизель 34 30 42 Лучшие экологичные автомобили 2010Ford Fusion Hybrid2010 Гибрид 39 41 36Honda Civic Hybrid 2010Гибрид42 40 45Honda Insight 2010Гибрид 41 40 43Toyota Prius 2010 Гибрид 50 51 48VW Golf TDI 2010Чистый дизель 34 30 42VW Jetta TDI 2010Чистый дизель 41 40 43American Council for an Energy Efficient Economy Greenest Vehicles of the YearСамые экологичные автомобили 2012 (Топ-5)Mitsubishi i MiEV2012 Электромобиль 112 mpg e 3.8 мили/кВт·ч2.9 мили/кВт·чHonda Civic GX 2012 Природный газ 27 mpg e 38 mpg eNissan Leaf2012 Электромобиль 99 mpg e 3.1 мили/кВт·ч 2.7 мили/кВт·чToyota Prius 2012 Гибрид 50 51 48Honda Insight 2012Гибрид 42 41 44Самые экологичные автомобили 2011 (Топ-5)Honda Civic GX 2011 Природный газ 28 24 36Nissan Leaf2011 Электромобиль 99 mpg e 3.15 мили/кВт·ч 2.72 мили/кВт·ч Smart fortwo (Cabriolet/Coupe) 2011Бензин 36 33 41Toyota Prius 2011 Гибрид 50 51 48Honda Civic Hybrid 2011Гибрид41 40 43Самые экологичные автомобили 2010 (Топ-5)Honda Civic GX 2010 Природный газ 28 24 36Toyota Prius 2010 Гибрид 50 51 48Honda Civic Hybrid 2010Гибрид42 40 45 Smart fortwo (Convertible/coupe) 2010Бензин 36 33 41Honda Insight 2010Гибрид 41 40 43Kelley Blue Book Top 10 Green CarsТоп-10 экологичных автомобилей 2014 (Топ-5) BMW i32014Электромобиль Эквивалент бензинаРасход топлива в полностью электрическом режимеЗапас хода на электротяге124 mpg e 81 миля Nissan Leaf2014Электромобиль Эквивалент бензинаРасход топлива в полностью электрическом режимеЗапас хода на электротяге99 mpg e 73 милиToyota Prius 2014 Гибрид 50 51 48Tesla Model S2014Электромобиль (батарея 60/85 кВт·ч) Эквивалент бензинаРасход топлива в полностью электрическом режимеЗапас хода на электротяге95/89 mpg e 208/265 мильHonda Accord Hybrid 2014 Гибрид 47 50 45Топ-10 экологичных автомобилей 2011 (Топ-3) Nissan Leaf2011Электромобиль Эквивалент бензинаРасход топлива в полностью электрическом режимеЗапас хода на электротяге99 mpg e 73 милиChevrolet Volt2011Плагин-гибрид Эквивалент бензинаРасход топлива в полностью электрическом режимеЗапас хода на электротяге93 mpg e 35 мильToyota Prius 2011 Гибрид 50 51 48Топ-10 экологичных автомобилей 2010 (Топ-3)Toyota Prius 2010 Гибрид 50 51 48Honda Insight 2010Гибрид 41 40 43Ford Fusion Hybrid2010 Гибрид 39 41 36