Исследовательская группа использовала компьютерное моделирование, чтобы показать, что активная электрификация автомобильного парка США в сочетании с масштабным внедрением возобновляемых источников электроэнергии может принести пользу здоровью на сумму от 84 до 188 миллиардов долларов США к 2050 году.

Даже сценарии с менее агрессивной декарбонизацией энергосистемы в основном предсказывали выгоды для здоровья, исчисляемые десятками миллиардов долларов.

"Когда исследователи изучают воздействие электромобилей, они обычно сосредотачиваются на изменении климата в форме смягчения последствий₂ выбросы", - говорит профессор Марианна Хатзопулу, один из соавторов исследования, которое опубликовано в ПНАС.

"Но СО₂ это не единственное, что выходит из выхлопной трубы автомобиля с внутренним сгоранием. Они выделяют много загрязняющих веществ в воздух, которые оказывают значительное, поддающееся количественной оценке воздействие на здоровье населения. Кроме того, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что эти последствия непропорционально сильно ощущаются группами населения с низким уровнем дохода, расовой принадлежностью или маргинализацией".

Среди других членов команды - ведущий автор и аспирант Джин Шмитт, профессора Дэниел Позен и Хизер Маклин, а также Амир Ф.Н. Абдул-Манан из группы стратегического транспортного анализа Saudi Aramco.

Члены этой команды ранее использовали свой опыт в оценке жизненного цикла для создания компьютерных моделей, которые моделировали последствия широкомасштабного внедрения электромобилей на рынке США.

Среди прочего, они показали, что, хотя внедрение электромобилей окажет положительное влияние на изменение климата, одного этого недостаточно для достижения целей Парижского соглашения. Они рекомендовали использовать внедрение электромобилей в сочетании с другими стратегиями, такими как инвестиции в общественный транспорт, активный транспорт и повышение плотности застройки.

В своем последнем исследовании команда хотела учесть неклиматические преимущества внедрения электромобилей. Они адаптировали свои модели для моделирования образования загрязнителей воздуха, которые часто образуются при сжигании ископаемого топлива, таких как оксиды азота, серы и мелкие частицы, известные как ТЧ_2.5.

"Моделирование этих загрязняющих веществ сильно отличается от моделирования СО₂, который длится десятилетиями и в конечном итоге хорошо перемешивается в атмосфере", - говорит Позен.

"Напротив, эти загрязняющие вещества и связанное с ними воздействие на здоровье более локализованы. Важно не только то, сколько мы выбрасываем, но и где мы их выбрасываем".

Несмотря на то, что электромобили не производят вредных выбросов в атмосферу, они все равно могут быть причиной загрязнения воздуха, если электростанции, которые их поставляют, работают на ископаемом топливе, таком как природный газ или уголь. Это также приводит к переносу загрязнения воздуха с оживленных автомагистралей в населенные пункты, расположенные вблизи этих электростанций.

Еще одна сложность заключается в том, что ни загрязнение воздуха от электросетей, ни от автомобилей внутреннего сгорания, как ожидается, не останется постоянным с течением времени.

"Современные автомобили, работающие на бензине, загрязняют окружающую среду гораздо меньше, чем те, что были выпущены 20 лет назад, многие из которых до сих пор находятся в эксплуатации", - говорит Шмитт.

"Итак, если мы хотим справедливо сравнить электромобили с автомобилями внутреннего сгорания, мы должны учитывать тот факт, что загрязнение воздуха все равно будет снижаться по мере замены этих старых автомобилей. Мы также видим, что энергосистема со временем становится более экологичной, поскольку устанавливается все больше возобновляемых источников энергии".

В рамках этой модели команда выбрала два основных сценария для моделирования до 2050 года. В первом случае они предполагали, что электромобили больше производиться не будут, но старые автомобили с внутренним сгоранием будут по-прежнему заменяться новыми, более эффективными.

Во втором они предположили, что к 2035 году все продаваемые новые автомобили будут электрическими. Исследователи назвали это "агрессивным", но это соответствует заявленным намерениям многих стран. Например, Норвегия планирует отказаться от продаж неэлектрических транспортных средств в следующем году, а Канада планирует последовать ее примеру к 2035 году.

Для каждого из этих сценариев они также рассматривали различные темпы перехода электросети на низкоэмиссионные и возобновляемые источники энергии, то есть, останутся ли они примерно такими же, как сейчас, замедлятся или ускорятся в течение следующих двух десятилетий.

При каждом из этих наборов условий команда смоделировала уровни загрязнения воздуха по всей территории Соединенных Штатов. Затем они использовали общепринятые расчеты, обычно используемые эпидемиологами, актуариями и аналитиками государственной политики, чтобы соотнести эти уровни загрязнения со статистическими оценками количества потерянных лет жизни, а также с оценками экономической ценности.

"Наше моделирование показывает, что совокупные выгоды для общественного здравоохранения от широкомасштабного внедрения электромобилей в период с настоящего момента до 2050 года могут составить сотни миллиардов долларов", - говорит Позен.

"Это важно, но мы обнаружили еще одну вещь: мы получаем эти преимущества только в том случае, если энергосистема продолжает становиться более экологичной. Мы уже переходим от производства электроэнергии на ископаемом топливе, и, вероятно, это продолжится в будущем. Но для наглядности мы смоделировали, что произойдет, если искусственно заморозить электросеть в ее текущем состоянии. В этом случае нам действительно было бы лучше просто заменить наши старые автомобили с двигателями внутреннего сгорания на новые, но, опять же, это не очень реалистичный сценарий."

Этот вывод поднимает другой вопрос: что важнее - обезуглероживание транспортного сектора за счет внедрения электромобилей или сначала обезуглероживание сектора производства электроэнергии, который является основным источником загрязнения, связанного с электромобилями?

"На это я бы сказал, что важно помнить, что автомобили, которые продаются сегодня, будут использоваться десятилетиями", - говорит Хатзопулу.

"Если мы сейчас купим больше автомобилей с внутренним сгоранием, какими бы эффективными они ни были, мы на долгие годы загоним себя в рамки выбросов из выхлопных труб, и они будут распространять это загрязнение повсюду, где есть дороги.

"Нам по-прежнему необходимо обезуглероживание системы выработки электроэнергии, и мы это делаем, но мы не должны ждать завершения этого процесса, чтобы выпускать больше электромобилей на рынок. Нам нужно начать путь к более здоровому будущему сегодня".