La mejor manera de comparar las emisiones de los autos eléctricos es evaluar todas las fases de un análisis del ciclo de vida. de www.shutterstock.com, CC BY-ND
Se discute mucho sobre los beneficios de los autos eléctricos versus los de combustibles fósiles en el contexto de la minería de litio. ¿Puede decirme cuál pesa mejor sobre el impacto ambiental en términos de calentamiento global y por qué?
Los vehículos eléctricos (EV) parecen muy atractivos a primera vista. Pero cuando miramos más de cerca, queda claro que tienen una importante huella de carbono y algunas desventajas en términos de extracción de litio, cobalto y otros metales. Y no alivian la congestión en ciudades abarrotadas.
En esta respuesta a la pregunta, tocamos brevemente el tema del litio, pero nos enfocamos principalmente en la huella de carbono de los autos eléctricos.
El uso creciente de baterías de iones de litio como fuente principal de energía en dispositivos electrónicos, incluidos teléfonos móviles, computadoras portátiles y automóviles eléctricos, ha contribuido a un 58% de aumento en la minería de litio en la última década en todo el mundo. Parece poco riesgo a corto plazo de que el litio se extraiga, pero existe un inconveniente ambiental.
El proceso de minería requiere grandes cantidades de agua, lo que puede causar agotamiento de los acuíferos y afectar negativamente a los ecosistemas en el Salar de Atacama, en Chile, el sitio de extracción de litio más grande del mundo. Pero los investigadores han desarrollado métodos para recuperar litio del agua.
En cuanto al cambio climático, importa si los automóviles eléctricos emiten menos carbono que los vehículos convencionales y cuánto menos.
Potencial de reducción de emisiones de vehículos eléctricos
La mejor comparación se basa en un análisis del ciclo de vida que trata de considerar todas las emisiones de dióxido de carbono durante la fabricación, el uso y el reciclaje de vehículos. Las estimaciones del ciclo de vida nunca son completamente completas, y las estimaciones de emisiones varían según el país, ya que las circunstancias difieren.
En Nueva Zelanda, El 82% de la energía para la generación de electricidad proviene de fuentes renovables. en 2017. Con estos altos niveles de electricidad renovable para la recarga de automóviles eléctricos, en comparación con Australia o China, Los vehículos eléctricos son más adecuados para Nueva Zelanda. Pero esta es solo una parte de la historia. No se debe suponer que, en general, los automóviles eléctricos en Nueva Zelanda tienen una huella de carbono cercana a cero o son totalmente sostenibles.
Un análisis del ciclo de vida de las emisiones considera tres fases: la fase de fabricación (también conocida como cuna a puerta), la fase de uso (pozo a rueda) y la fase de reciclaje (fosa a cuna).
La fase de fabricación
En esta fase, los procesos principales son la extracción de minerales, la transformación de materiales, la fabricación de componentes de vehículos y el ensamblaje de vehículos. UNA estudio reciente de las emisiones de automóviles en China estima que las emisiones para automóviles con motores de combustión interna en esta fase son de aproximadamente 10.5 toneladas de dióxido de carbono (tCO₂) por automóvil, en comparación con las emisiones para un automóvil eléctrico de aproximadamente 13 toneladas (incluida la fabricación de baterías de automóviles eléctricos).
Las emisiones de la fabricación de una batería de óxido de litio-níquel-manganeso-óxido de cobalto solo se estimaron en 3.2 toneladas. Si se supone que la vida útil del vehículo es de 150,000 kilómetros, las emisiones de la fase de fabricación de un automóvil eléctrico son más altas que las de los automóviles alimentados con combustibles fósiles. Pero para las emisiones del ciclo de vida completo, el estudio muestra que las emisiones de EV son un 18% más bajas que los automóviles con combustibles fósiles.
La fase de uso
En la fase de uso, las emisiones de un automóvil eléctrico se deben únicamente a sus emisiones aguas arriba, que dependen de la cantidad de electricidad que proviene de fuentes fósiles o renovables. Las emisiones de un automóvil con combustible fósil se deben tanto a las emisiones aguas arriba como a las emisiones del tubo de escape.
Las emisiones aguas arriba de los vehículos eléctricos dependen esencialmente de la proporción de fuentes cero o bajas en carbono en la combinación de generación de electricidad del país. Para comprender cómo varían las emisiones de los automóviles eléctricos con la cuota de electricidad renovable de un país, considere Australia y Nueva Zelanda.
En 2018, La participación de Australia en energías renovables en la generación de electricidad fue de aproximadamente el 21% (similar al de Grecia al 22%). Por el contrario, la proporción de energías renovables en la combinación de generación de electricidad de Nueva Zelanda fue de alrededor del 84% (menos que la de Francia, con el 90%). Usando estos datos y estimaciones de una evaluación de 2018, las emisiones de los vehículos eléctricos aguas arriba (para un vehículo eléctrico de batería) en Australia pueden estimarse en aproximadamente 170 g de CO₂ por km, mientras que las emisiones aguas arriba en Nueva Zelanda se estiman en aproximadamente 25 g de CO₂ por km en promedio. Esto muestra que usar un automóvil eléctrico en Nueva Zelanda es probable que sea aproximadamente siete veces mejor en términos de emisiones de carbono aguas arriba que en Australia.
Los estudios anteriores muestran que las emisiones durante la fase de uso de un automóvil sedán compacto con combustible fósil fueron de aproximadamente 251 g de CO₂ por km. Por lo tanto, las emisiones de la fase de uso de un automóvil de este tipo fueron aproximadamente 81 g de CO₂ por km más altas que las de un EV recargado a la red en Australia, y mucho peores que las emisiones de un automóvil eléctrico en Nueva Zelanda.
La fase de reciclaje
Los procesos clave en la fase de reciclaje son el desmantelamiento de vehículos, el reciclaje de vehículos, el reciclaje de baterías y la recuperación de materiales. Las emisiones estimadas en esta fase, basado en un estudio en China, son alrededor de 1.8 toneladas para un automóvil con combustible fósil y 2.4 toneladas para un automóvil eléctrico (incluido el reciclaje de baterías). Esta diferencia se debe principalmente a las emisiones del reciclaje de baterías, que es de 0.7 toneladas.
Esto ilustra que los automóviles eléctricos son responsables de más emisiones que sus homólogos de gasolina en la fase de reciclaje. Pero es importante tener en cuenta que los componentes reciclados del vehículo se pueden usar en la fabricación de vehículos futuros, y las baterías recicladas a través del reciclaje directo del cátodo se pueden usar en baterías posteriores. Esto podría tener importantes beneficios de reducción de emisiones en el futuro.
Entonces, sobre la base de estudios recientes, los automóviles con combustibles fósiles generalmente emiten más que los automóviles eléctricos en todas las fases de un ciclo de vida. Las emisiones totales del ciclo de vida de un automóvil con combustible fósil y un automóvil eléctrico en Australia fueron 333 g de CO₂ por km y 273 g de CO₂ por km, respectivamente. Es decir, utilizando la electricidad promedio de la red, los vehículos eléctricos obtienen un 18% mejor en términos de su huella de carbono.
Del mismo modo, los automóviles eléctricos en Nueva Zelanda funcionan mucho mejor que los automóviles con combustibles fósiles en términos de emisiones, con emisiones del ciclo de vida de aproximadamente 333 g de CO₂ por km para automóviles con combustibles fósiles y 128g de CO₂ por km para automóviles eléctricos. En Nueva Zelanda, los vehículos eléctricos tienen un rendimiento aproximadamente un 62% mejor que los automóviles fósiles en términos de huella de carbono.
Sobre el Autor
MD Arif Hasan, candidato a doctorado, Te Herenga Waka - Universidad Victoria de Wellington y Ralph Brougham Chapman, profesor asociado, director de estudios ambientales, Te Herenga Waka - Universidad Victoria de Wellington
Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.
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