La Universidad de California en Berkeley ha publicado un informe realizado por dos de sus institutos de investigación sobre el la sostenibilidad medioambiental global de baterías para vehículos eléctricos en los próximos años. El informe tiene en cuenta tanto el suministro de materiales para su fabricación como el impacto ambiental que generan durante su producción y su vida útil. En sus conclusiones, el informe muestra que todavía queda mucho trabajo por hacer para garantizar el suministro de las materias primas y para que la ventaja medioambiental que supone el uso de un vehículo eléctrico no se vea enturbiada por el proceso de producción.

Con la electrificación, la industria del automóvil está sufriendo una de las transformaciones más importantes de su historia. Se necesitarán millones de baterías para todos los vehículos eléctricos que formarán parte de la oferta de los fabricantes en las próximas décadas. Ante esta situación de cambio, la incertidumbre ha hecho presa en el sector que se pregunta cómo abordar de forma sostenible el suministro de tal cantidad de baterías para satisfacer la demanda.

El Centro de Derecho, Energía y Medio Ambiente de la Facultad de Derecho y el Instituto de Gobernanza de Recursos Naturales de la Universidad de Berkeley en california, han publicado un informe que tratan de responder a esta pregunta y resolverla partiendo de tres puntos estratégicos sobre los que trabajar. El primero, reducir la incertidumbre en cuanto al suministro de materiales clave, tanto en cantidad, como en precio. El segundo, evaluar la participación del proceso de fabricación de las baterías en las emisiones totales durante toda su vida útil de un vehículo eléctrico. El tercero es abordar las diferencias que provoca el mix energético de cada país, ya que es muy diferente, tanto para la fabricación como para el uso, que esté basado en el carbón o en energías renovables.

Cambios en la química de las baterías: los materiales

La tecnología actual de las baterías está basada, prácticamente en su totalidad, en las baterías de iones de litio. Este material, junto con el cobalto que forma parte de lo ánodos y el grafito estructural, son clave para la industria, ya que su demanda crecerá de forma exponencial en los próximos años.

En sus planes de I+D, los fabricantes de baterías y de automóviles están tratando de reducir la cantidad de cobalto que necesitan, aumentando la proporción de otros materiales como el níquel. Mientras la tecnología logra obtener resultados viables, la combinación de materiales podría significar cuellos de botella en la cadena de suministro. El informe detalla es estas tablas las reservas y la producción de cobalto y litio en el mundo en 2018.

Reservas y producción de litio y cobalto en el mundo en 2018. Fuente: Universidad de Berkeley.

La investigación también tiene en cuenta los efectos coyunturales que rodean la extracción y depuración de los materiales. Hoy en día, la mitad de la producción de cobalto del mundo tiene su origen en la República Democrática del Congo, un país asediado por las crisis políticas, la corrupción y las guerras. El informe recalca la importancia que tiene abordar el problema de los derechos humanos en el futuro de las baterías. Los actores que intervienen en la industria, fabricantes, investigadores, gobiernos y sociedad civil, necesitan una mayor coordinación e intercambio de datos en toda la cadena de suministro.

El uso de las baterías también contamina

Las estimaciones indican que, durante todo su ciclo de vida, las emisiones de gases de efecto invernadero por kilómetro recorrido en un vehículo eléctrico son un 50% menos que las de un vehículo de combustión interna. Este porcentaje varía en función del mix eléctrico de cada zona. Entre un 25 y un 28% menos en las zonas en las el suministro eléctrico depende de combustibles fósiles, y hasta un 72-85% en áreas con Alta penetración de energías renovables.

El papel que la recarga de la batería tiene sobre las emisiones totales de un vehículo eléctrico, incluida la parte principal que es su uso real, es complicado de saber, puesto que depende mucho de los kilómetros que recorra a lo largo de los años. Las estimaciones del estudio, en el mejor de los casos afirman que su aportación está entre un 5 y un 15% de las emisiones.

El proceso de fabricación y el mix energético

La fabricación y la estructura de la cadena de suministro de baterías aportan emisiones al ciclo de vida de un vehículo eléctrico. Los investigadores afirman que las emisiones relacionadas con la fabricación de una batería son equivalentes a las emisiones producidas por el resto del vehículo durante toda su vida útil.

La diferencia entre los materiales que forman parte de la batería y las técnicas empleadas en su producción marcan la diferencia. Al igual que el mix energético también afecta al proceso de fabricación, la distancia que los materiales deben recorrer durante el transporte desde las minas hasta las refinerías y hasta las instalaciones de fabricación aumenta las emisiones del ciclo de vida de las baterías.

Los procesos de reciclaje, la segunda vida de las baterías y la recarga inteligente hacen que las baterías sean más sostenibles. La implementación de baterías procedentes de vehículos eléctricos en instalaciones de almacenamiento de energía estacionaria amplía la capacidad de integrar fuentes de energía renovables para la red. 

Algunos expertos anticipan que empleando estás técnicas, las emisiones del ciclo de vida de los vehículos eléctricos se reducirán en un promedio del 50% en 2030. Una red eléctrica alimentada completamente por energía renovable reduciría en un 90% los gases de efecto invernadero que producen los vehículos de combustión en la actualidad.