En els últims anys estan prenent embranzida les polítiques i campanyes per potenciar l’ús de vehicles elèctrics en detriment de vehicles de combustió interna. L’objectiu: minimitzar les emissions de diòxid de carboni i altres contaminants a l’atmosfera i contribuir a reduir l’escalfament global.

Ara bé, realment els vehicles elèctrics són tan respectuosos amb el medi ambient com ens fan creure? Es tracta d’una tecnologia totalment sostenible i neta? Recentment molts articles i estudis ho qüestionen.

Tot i que és cert que durant el seu ús els vehicles elèctrics no emeten pràcticament emissions, ens hauríem de preguntar què hi ha darrera d’aquesta tecnologia. Com són fabricats els cotxes elèctrics (sobretot les bateries)? Com es genera l’electricitat amb la que funcionen? I què se’n fa de les bateries i altres components quan s’acaba la vida útil dels cotxes?

Segons l’estudi Lifecycle Analysis Comparison of a Battery Electric Vehicle and a Conventional Gasoline Vehicle, realitzat l’any 2012 per California Air Resources Board, la majoria dels contaminants emesos en els vehicles elèctrics procedeixen de la producció d’electricitat i no de l’ús del propi vehicle (veure gràfic 1), a diferència dels vehicles de combustió interna, en que la majoria són emesos en la fase d’ús (veure gràfic 2).

Gràfic 1. Emissions atmosfèriques generades durant el cicle de vida dels cotxes elèctrics. Font: Lifecycle Analysis Comparison of a Battery Electric Vehicle and a Conventional Gasoline Vehicle.

Gràfic 2. Emissions atmosfèriques generades durant el cicle de vida dels cotxes de combustió interna. Font: Lifecycle Analysis Comparison of a Battery Electric Vehicle and a Conventional Gasoline Vehicle.

Quan es parla de l’impacte ambiental dels vehicles elèctrics al llarg del seu cicle de vida cal tenir en compte vàries fases: des de l’extracció de materials en mines per a la fabricació de bateries, a la fabricació de les pròpies bateries i muntatge en els vehicles, de l’energia consumida durant la fase d’ús dels vehicles i finalment de la disposició de les bateries un cop s’ha acabat la vida útil del cotxe.  

Imatge 1. Bateria elèctrica d’un cotxe elèctric (esquerra); bateria de 41 kWh del Renault Zoe ZE 40 (dreta). En ambdues imatges es pot  veure que són bateries de grans dimensions. Font: https://movilidadelectrica.com/baterias-para-coches-electricos/

Com es fabriquen les  bateries elèctriques? Quins impactes genera?

Les bateries fabricades per vehicles elèctrics compten amb minerals com liti, cobalt o níquel. Són químics pesats que necessiten de molta energia per a la seva extracció en mines. A més de l’elevat consum energètic cal atribuir-hi altres impactes ambientals rellevants com són: episodis de contaminació dels sòls i d’aigües subterrànies així com impactes paisatgístics importants, generació de residus tant químics com sòlids, i impactes negatius en la flora i la fauna. En el cas del liti, l’extracció de la salmorra per obtenir aquest mineral produeix una disminució del nivell de base de l’aigua subterrània la qual cosa acaba repercutint en una disminució de l’aigua dolça fora de la salina i una reducció de l’aigua de consum humà per als habitants de la regió.

Alhora, la fase d’extracció de minerals comporta un fort impacte social. Cal tenir en compte que tot i que els vehicles elèctrics es venen i s’utilitzen en països del primer món, la fase d’extracció es dur a terme en mines de països en via de desenvolupament, mentre la fase de fabricació de les bateries es duen a terme generalment a Xina, en ambdós casos zones amb una legislació ambiental molt laxa.

Així per exemple, en el cas del liti el 55% de la producció a nivell mundial procedeix de salmorres de Bolívia, Xile i Argentina, mentre que el Cobalt és extret principalment de mines de la República Democràtica del Congo. En els dos casos es treballa en situacions de precarietat laboral, lesions i en alguns casos explotació infantil. Segons Unicef, l’any 2014 hi havia uns 40.000 nens treballant a les mines del Congo, una gran part buscant Cobalt.

Així, són els habitants d’aquestes regions els que pateixen part de les conseqüències ambientals i socials de la fabricació de cotxes elèctrics.

Imatge 2. Salmorres de liti a Sud Amèrica i manifestacions dels habitants de la regió. Font: http://www.labioguia.com/notas/que-es-el-litio-y-cual-es-el-impacto-ambiental-de-su-extraccion

Un cop es disposa dels minerals es passa a la fase de fabricació de les bateries i el seu assemblatge al cotxe, la qual suposa igualment un elevat consum energètic. Cal tenir en compte que les bateries dels cotxes elèctrics són de grans dimensions i que pesen, de manera que els fabricants han de contrarestar el pes alleugerint la resta del vehicle. Com a resultat, els components del cotxe elèctric contenen molts materials lleugers que requereixen de molta energia per produir i processar, com l’alumini i els polímers reforçats amb fibra de carboni.  

En aquest sentit, recentment un estudi de l’Institut de Medi Ambient de Suècia (Romare,M. et al. 2017) indica que fabricar una bateria de ió-liti suposa entre 150 i 200 Tn d’emissions de diòxid de carboni per una bateria de 100 kWh, com les que s’inclouen en molts cotxes elèctrics.

A més, els imants dels motors de molts vehicles elèctrics contenen metalls poc comuns, com ara el Neodimi i el Disprosi. En un estudi publicat l’any 2012 per investigadors del Massachusetts Institute of Technology (Alonso, E. et al) es va determinar que la demanda d’aquests metalls durant els pròxims 25 anys podria augmentar en un 2600% en el cas del Disprosi i un 700% en el cas del Neodimi. Ambdós materials tenen propietats magnètiques excepcionals que els fan especialment adequats per utilitzar-los en motors i bateries molt eficients, i són lleugers.

 Consumeixen energia neta els cotxes elèctrics? 

La resposta és que en la majoria de casos, no.  Gran part dels cotxes elèctrics carreguen les seves bateries amb energia procedent de centrals elèctriques, les quals utilitzen combustibles fòssils per a la producció d’electricitat. Així doncs, les emissions en la fase d’ús no es generen al propi vehicle però sí que ho fan a les plantes elèctriques.

Què se’n fa de les bateries un cop s’acaba la vida útil dels cotxes elèctrics?

Les bateries de ió-liti estan fabricades per l’ús d’un cotxe en concret, de manera que estan relacionades amb el cicle de vida del cotxe elèctric. En un món on l’obsolescència programada de la tecnologia està a l’ordre del dia, cal preveure que el cicle de vida dels cotxes elèctrics no és gaire llarg.

L’any 2016 el nombre de cotxes elèctrics al món va superar els 2 milions, i l’Agència Internacional d’Energia estima que hi haurà fins a 140 milions de cotxes elèctrics a nivell global l’any 2030 si els països compleixen amb els objectius del Conveni de Canvi climàtic de París. Segons Ajay Kochhar, CEO de Li-Cycle (startup de reciclatge de bateries de Canadà), aquest boom podria deixar 11 milions de tones de bateries de ió-liti gastades que s’haurien de intentar reciclar.

A dia d’avui gran part de les bateries obsoletes dels cotxes elèctrics no són reciclades ni reutilitzades. A Estats Units actualment s’està arribant a reciclar un 5% de les bateries de liti (incloent en aquest percentatge bateries de vehicles elèctrics i altres equips electrònics).

 Per tot l’impacte ambiental que comporten els vehicles elèctrics al llarg del seu cicle de vida, molts científics afirmen que mentre aquests vehicles tenen el potencial de reduir l’escalfament global, és precís buscar solucions i alternatives en l’extracció de minerals, en la utilització de fonts elèctriques netes com les renovables per la fabricació i ús del vehicle, així com tecnologies de reciclatge de bateries viables alhora que potenciar-ne la seva reutilització a altres sectors.

Encara queda molt camí per poder afirmar que els vehicles elèctrics són sostenibles, nets i que no generen emissions.

 

Mar Ruiz

 

https://www.ioes.ucla.edu/wp-content/uploads/ev-vs-gasoline-cars-practicum-final-report.pdf

http://www.labioguia.com/notas/que-es-el-litio-y-cual-es-el-impacto-ambiental-de-su-extraccion

https://www.unicef.org/childsurvival/index_62627.html

https://movilidadelectrica.com/baterias-para-coches-electricos/

https://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_aspects_of_the_electric_car

http://news.mit.edu/2012/rare-earth-alternative-energy-0409

https://www.theguardian.com/environment/2017/jun/07/electric-cars-sales-2-million-worldwide-global-sales

https://www.li-cycle.com/

http://www.bbc.com/news/magazine-22001356

International Energy Agency (2016). Accelerating electric vehicle deployment and support policies. Global Climate Action Agenda: Transport Action Event COP 22, Marrakech, Morocco.

Alonso, E. et al (2012). Evaluating Rare Earth Element Availability: A Case with Revolutionary Demand from Clean Technologies. Massachusetts Institute of Technology, MIT. Environ. Sci. Technol., 2012, 46 (6), pp 3406–3414.

Romare,M. et Dahllöf, L. (2017). The life cycle energy consumption and greenhouse gas emissions from lithium-ion bateries. IVL Swedish Environmental Research Institute.

 

Deixa un comentari