¿Son los coches eléctricos realmente mejores para el medio ambiente?

Seguramente habrás oído que los vehículos eléctricos tienen un problema con los minerales.

Debajo del piso de un vehículo eléctrico se encuentra una batería de 900 libras llena de minerales extraídos de todo el mundo. Se extraen, procesan, envían y refinan millones de toneladas de litio, cobalto, bauxita y otros minerales, lo que a veces deja un rastro de abusos contra los derechos humanos y el medio ambiente.

Para algunos, eso hace que los motores de combustibles fósiles parezcan buenos en comparación. Nadie quiere conducir con el equivalente en cobalto de los diamantes de sangre. Pero, ¿toda esta minería anula los beneficios climáticos y ambientales de los vehículos eléctricos en comparación con los de gasolina?

Analicé la evolución de las cadenas de suministro mundiales para la economía de energía limpia. Resulta que en todos los escenarios la demanda de minerales para baterías representa una pequeña fracción de las cantidades de combustibles fósiles que ahora se necesitan para alimentar al mundo.

Pero no todo se mide en toneladas. Para que los vehículos eléctricos cumplan su promesa de energía limpia, deben evitar repetir los errores de la primera Revolución Industrial. Los mineros y los fabricantes pueden adoptar formas más limpias de obtener los materiales que necesitan y recuperar más de lo que utilizan.

Así es como se comparan los vehículos eléctricos y los automóviles de gasolina.

El peaje de los materiales de las baterías

Casi todos los coches necesitan acero, aluminio, cobre, plástico, caucho y vidrio.

Donde más se diferencian los vehículos eléctricos de los vehículos convencionales es en sus paquetes de baterías.

Un vehículo eléctrico típico con un alcance de 200 millas lleva consigo un paquete de baterías de iones de litio que pesa casi un tercio del peso del vehículo. Gran parte de ese peso es la carcasa del paquete de baterías, los materiales estructurales y un electrolito líquido que transporta electrones para cargar y descargar la batería.

Pero aproximadamente 353 libras son minerales o metales cruciales, incluidos cobalto, níquel, manganeso, grafito, aluminio y cobre, estima Transporte y Medio Ambiente, una organización no gubernamental que hace campaña por un transporte más limpio. Sin contar el acero y el aluminio, afirma el MIT, un vehículo eléctrico requiere seis veces más minerales que un vehículo convencional.

Necesitaremos un aumento masivo de estos materiales en los próximos años. Se prevé que las ventas mundiales de vehículos eléctricos superen las ventas de vehículos a gasolina en poco más de una década, después de haber superado las proyecciones iniciales. General Motors, Volkswagen, Volvo, Hyundai y Honda apuestan por electrificar su gama. Dado que jurisdicciones desde California hasta la Unión Europea prohibirán la venta de la mayoría de los vehículos nuevos que utilizan combustibles fósiles para 2035, es probable que la gran mayoría de los vehículos nuevos de pasajeros sean eléctricos mucho antes de mediados de siglo.

Eso significará ampliar las minas actuales y lanzar otras nuevas.

“El volumen es grande y va a ser muy grande”, dice Gerbrand Ceder, profesor de ciencia de materiales en la Universidad de California en Berkeley. Las gigafábricas que están surgiendo en todo el mundo para construir baterías ya están agotando el volumen de minerales de energía limpia que la industria minera puede producir.

La extracción de minerales nunca es un asunto limpio. El cobalto del Congo, el litio y el grafito de China, el níquel de Indonesia y Rusia, y las cadenas de suministro de baterías que recorren Xinjiang, en la región uigur donde el trabajo forzoso ha proliferado: todos ellos tienen problemas inmediatos, que el periódico The Washington Post exploró en una Serie de artículos sobre “Coches limpios, peaje oculto”. Guinea, hogar de las mayores reservas de bauxita para aluminio del mundo, genera miseria para las comunidades locales. Las refinerías de níquel en Indonesia están adoptando una tecnología arriesgada. Los mineros de Sudáfrica, el mayor productor de manganeso del mundo, se enfrentan a enfermedades neurológicas.

Estos problemas ambientales y sociales son reales. Pero en comparación con el historial de la industria del petróleo, el gas y el carbón, son una gota de agua.

La extracción de petróleo eclipsa a la minería

Para comparar los vehículos eléctricos con los vehículos convencionales, primero debemos observar cuántas cosas extraemos del suelo para fabricarlos y alimentarlos.

La extracción de minerales para la economía de energía limpia se mide en millones de toneladas por año. Para la extracción de combustibles fósiles, eso es un error de redondeo.

En 2020, la construcción de turbinas eólicas, paneles solares, vehículos eléctricos y otras infraestructuras de energía limpia en el mundo demandó 7 millones de toneladas de minerales, estima la Agencia Internacional de Energía. Aproximadamente la mitad de esto se destinó a baterías y vehículos eléctricos.

La industria del petróleo, el gas y el carbón, por el contrario, extrajo el equivalente a 15 mil millones de toneladas métricasen 2019. Y la industria necesitará extraerlo año tras año para seguir suministrando energía. La tecnología de energía limpia puede utilizar estos materiales durante décadas o, si se reciclan, a perpetuidad.

“Ese es un punto que hemos estado tratando de resaltar durante mucho tiempo”, dice KwasiAmpofo, director de metales y minería de BloombergNEF, un grupo de investigación de energías limpiasen Londres. “Incluso en términos volumétricos, es importante destacar el hecho de que los combustibles fósiles no son comparables”.

Esto sigue siendo cierto incluso si los vehículos eléctricos y las baterías fueran parte de una transición global masiva hacia la energía limpia. En un escenario que limite el calentamiento global a 2 grados Celsius, la AIE estima que la cantidad de minerales críticos necesarios sería aproximadamente 500 veces menor en términos de volumen que la extracción actual de combustibles fósiles.

Por supuesto, el material extraído no es un indicador perfecto del daño ambiental. Los efectos ambientales locales tienden a aumentar con la cantidad de cosas que extraemos del suelo.

Para extraer 1 tonelada de cobre, por ejemplo, es necesario extraer alrededor de 100 toneladas de mineral. Pero incluso teniendo en cuenta esto, estima Sam Calisch, científico de la organización sin fines de lucro RewiringAmerica, extraer minerales para la economía de energía limpia equivale a extraer alrededor de cinco veces menos materia que la que extrae la industria de los combustibles fósiles. “Esto sigue siendo enorme”, dice Calisch.

Impacto climático de los minerales de energía limpia

Los vehículos eléctricos ya emiten menos de un tercio de las emisiones por milla que sus homólogos de gasolina, en promedio, si se conecta a la combinación eléctrica de EE.UU. Pero ¿qué pasa si se tienen en cuenta las emisiones procedentes de la extracción de metales, la fabricación, el reabastecimiento de combustible y la eliminación de vehículos eléctricos?

Noah Horesh, investigador de la Universidad Estatal de Colorado que estudia las emisiones del ciclo de vida en el sector del transporte, ha analizado las emisiones de los vehículos a lo largo de su vida útil. Horesh estima que los vehículos que funcionan con combustibles fósiles generan aproximadamente el doble de emisiones que un vehículo eléctrico, incluso teniendo en cuenta las emisiones derivadas de la extracción de minerales y metales añadidos.

Esta diferencia sólo aumentará a medida que el sector eléctrico se descarbonice y la fabricación de baterías se vuelva mucho más eficiente . Es posible que hoy en día las personas que recargan con electricidad limpia o conducen vehículos más pequeños ya vean una diferencia mayor.

La contaminación del aire, una de las principales causas de muerte en el mundo, también disminuirá. Los combustibles fósiles son responsables de entre 4 y 8 millones de muertes excesivascada año relacionadas con la contaminación del aire, según informan estudios en la revista revisada por pares Proceedings of theNationalAcademies of Science and EnvironmentalResearch.

¿Un futuro más limpio para los vehículos eléctricos?

Limpiar la cadena de suministro de minerales para baterías, a diferencia de la industria petrolera, sigue siendo una clara posibilidad. La Ley de Reducción de la Inflación incentiva a los fabricantes de automóviles a utilizar cadenas de suministro de minerales en EE.UU. o países con estrechas relaciones comerciales. Las empresas mineras se están viendo presionadas, u obligadas, a limpiar sus acciones a medida que los compradores, los fabricantes de automóviles y los países exigen cadenas de suministro más transparentes. Las nuevas tecnologías también están reduciendo los impactos negativos.

Nada de esto está garantizado. Lead theCharge, una red de defensa que rastrea las cadenas de suministro de los principales fabricantes de automóviles del mundo, dice que muchos están logrando avances en sus esfuerzos para eliminar las emisiones, los daños ambientales y las violaciones de los derechos humanos. “Pero como industria”, dice, “queda un largo camino por recorrer”.

Aún así, estamos empezando a ver algunos cambios. Los investigadores y fabricantes de baterías están compitiendo para reemplazar el níquel y el cobalto con metales como el manganeso y el hierro, que son más seguros, abundantes, no tóxicos y baratos.

“Solo hay unos pocos metales en la intersección entre lo que podemos utilizar y lo que producimos en gran cantidad”, afirma Ceder. “Pero estamosviendo un progresosignificativoenesaárea”.

Los fabricantes utilizan ahora seis veces menos cobalto en las baterías de vehículos eléctricos, o lo han eliminado por completo en los últimos años. El año pasado, la mitad de los vehículos que Tesla vendió en el primer trimestre contenían baterías sin cobalto ni níquel .

El reciclaje ya es una gran promesa. Hoy en día, solo alrededor del 5 por ciento de las baterías de iones de litiode todos los productos se reciclan en los EE.UU. Dentro de unas pocas décadas, según la organización sin fines de lucro Consejo Internacional sobre Transporte Limpio, la gran mayoría de las baterías de vehículos eléctricos probablemente serán recolectadas y reutilizadas para una segunda vida. como el almacenamiento de energía en la red o el reciclado, lo que reduce la demanda de minerales de los vehículos eléctricos en aproximadamente un tercio. Las baterías de plomo-ácido de los automóviles proporcionan un modelo: se estima que el 99 por ciento se recicla. Eso ha creado un circuito casi cerrado para la reutilización del plomo, informan los investigadores en la revista revisada por pares American EconomicReview: Insights .

“La transición a combustibles bajos en carbono no es una panacea sin resultados negativos”, dice SergeyPaltsev, investigador científico del MIT. “No hay nada gratis, pero es mucho menos dañino que si nos quedamos con los combustibles fósiles. Ésaes la conclusión”.