Vehículo eléctrico: un tema candente y un gran reto para el futuro del mercado del automóvil. La información sobre su sostenibilidad es fragmentaria y a menudo contradictoria. Los gobiernos insisten en la necesidad de orientar el mercado hacia coches menos contaminantes. Pero todavía no está claro qué trenes de potencia son los más respetuosos con el medio ambiente. Qué nos dicen los estudios sobre el ciclo de vida completo de los vehículos eléctricos.
El transporte representa casi una cuarta parte de las emisiones de gases de efecto invernadero en Europa (fuente: European Commission Climate Action) y cerca del 29% en Estados Unidos (fuente: United States Environmental Protection Agency). Además, el sector del transporte no ha experimentado el mismo descenso gradual de las emisiones que los demás sectores: las emisiones no empezaron a bajar hasta 2007 y siguen siendo superiores a las de 1990, como muestra el siguiente gráfico.
También en Italia el transporte es responsable de casi el 25% de las emisiones totales de CO2, así como de miles de toneladas de otros contaminantes (benceno, compuestos orgánicos volátiles, óxidos de nitrógeno, etc.). Las estadísticas, en este caso, proceden del anuario de datos medioambientales del sitio web del ISPRA.
El transporte por carretera es el principal responsable de la contaminación atmosférica. Los coches, furgonetas, camiones y autobuses producen más del 70% de las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el movimiento de mercancías y personas.
El parque automovilístico italiano cuenta actualmente con más de 40 millones de coches. Teniendo en cuenta que la población de Italia es de unos 61 millones de habitantes, esto significa un coche por cada 1,56 habitantes. En la actualidad, el 90% de los coches funcionan con los clásicos combustibles líquidos, el gasóleo y la gasolina, alrededor del 9% utilizan combustibles gaseosos, el metano y el GLP, mientras que el 1% de los coches son eléctricos o utilizan una propulsión híbrida (Anuario Estadístico ACI 2020).
Todavía son pocos los vehículos eléctricos
De los datos anteriores se desprende que los vehículos de combustible alternativo siguen siendo una minoría del parque automovilístico. Sin embargo, en vista de la creciente importancia de las cuestiones medioambientales en la sociedad, esta cuota ha aumentado en los últimos años y sigue aumentando.
El aumento se debe a una serie de factores: las prohibiciones de circulación de los coches diésel hasta la Euro 3 y de los coches de gasolina Euro 0 y 1, los incentivos y los impuestos para la compra de vehículos «verdes». Por último, pero no menos importante, está el factor moda. El coche eléctrico o híbrido se ha convertido en un artículo de moda y un símbolo de estatus para las personas que se preocupan por el medio ambiente.
La descarbonización de la movilidad y la reducción de las emisiones contaminantes es un objetivo clave para combatir la crisis climática y salvaguardar la salud de los ciudadanos y los equilibrios medioambientales. Por lo tanto, tanto en términos de opinión pública como de política estatal, el coche eléctrico e híbrido es una alternativa más sostenible que los coches convencionales.
Pero, ¿es realmente así? Si esto es cierto desde el punto de vista de las emisiones, al considerar el vehículo a lo largo de todo su ciclo de vida, la alternativa del coche eléctrico o híbrido puede perder su ventaja medioambiental. Intentemos aclararlo tomando como referencia los estudios científicos más acreditados sobre el tema.
Vehículo eléctrico: el ciclo de vida
Todo objeto tiene un ciclo de vida, que comienza con su producción, continúa con la fase de uso y termina con su eliminación. El análisis del ciclo de vida, normalizado por las normas ISO 14040 e ISO 14044, es una técnica utilizada para cuantificar el impacto medioambiental y sobre la salud humana de un producto a lo largo de su vida.
La mayoría de los estudios científicos recientes (artículos publicados en revistas internacionales con revisión por pares y factor de impacto) demuestran que el coche eléctrico emite menos CO2eq durante todo su ciclo de vida que los coches de combustión interna de prestaciones y tamaño similares.
La mayor desventaja del coche eléctrico es la construcción y la eliminación de las baterías de litio. Esto se debe a que la construcción de las pilas requiere grandes cantidades de energía y tierras raras, mientras que su eliminación, especialmente si se hace de forma incorrecta, libera innumerables sustancias en el medio ambiente que son tóxicas para el ser humano.
La mayoría de los estudios se basan en los países de la UE. Por este motivo, las conclusiones extraídas pueden considerarse válidas en general en todo el continente europeo, pero debido a las diferentes combinaciones energéticas y procedimientos de eliminación, puede que no sea necesariamente el caso de todos los países individuales.
Un estudio chino y otro europeo
Por ejemplo, según un estudio chino, los coches eléctricos emiten un 50% más de gases de efecto invernadero que los coches con motor de combustión interna. En cambio, el estudio de la Agencia Europea de Medio Ambiente (Electric vehicles from life cycle and circular economy perspectives TERM 2018: Transport and Environment Reporting Mechanism (TERM) report) afirma que los vehículos eléctricos tienen menores emisiones de GEI en su ciclo de vida que los vehículos endotérmicos. En general, las emisiones de GEI asociadas a las materias primas y a la fase de producción de los motores eléctricos son entre 1,3 y 2 veces superiores a las de los endotérmicos. Sin embargo, las menores emisiones que produce el coche eléctrico compensan este factor.
Otro estudio de 2019 de la RSE (Girardi, Pierpaolo, Cristina Brambilla y Giulio Mela. «Life Cycle Air Emissions External Costs Assessment for comparing Electric and traditional passenger cars». Integrated environmental assessment and management), considerando un único coche medio como el Volkswagen Golf, ha cuantificado las consecuencias medioambientales relacionadas con las emisiones atmosféricas de los motores eléctricos, de gasolina y diésel en ciclos de conducción tanto urbanos como extraurbanos. El estudio concluye que, al comparar los tres tipos de vehículos -eléctricos, diésel y de gasolina-, la versión eléctrica produce menores costes externos que los vehículos tradicionales con motor de combustión interna.
Veamos con más detalle cada uno de los parámetros que más influyen en la comparación de las emisiones entre los coches eléctricos y los vehículos de combustión interna a lo largo de su ciclo de vida.
Producción de baterías
Uno de los argumentos que se utilizan para contrarrestar la imagen limpia del coche eléctrico es la contaminación que conlleva el proceso de fabricación de sus baterías. La extracción y la manipulación de una serie de metales de tierras raras que forman parte de la composición de la batería pueden contribuir en gran medida a las emisiones de carbono. Sin embargo, como ilustra un informe de 2018 del Consejo Internacional de Transporte Limpio (ICTT), el factor determinante es el país de producción de las baterías.
Un estudio comparativo entre los vehículos eléctricos y los de motor de combustión interna (VCI) en China corrobora el informe del ICTT, indicando que una infraestructura y unas técnicas de fabricación eficientes son las claves para reducir las emisiones durante la producción. Los fabricantes chinos de baterías para vehículos eléctricos producen hasta un 60% más de CO2 durante la fabricación que los vehículos de combustión interna, pero podrían reducir sus emisiones hasta un 66% si adoptaran técnicas de fabricación estadounidenses o europeas. Por lo tanto, la contaminación creada por el proceso de extracción y producción de las baterías sigue siendo igual o ligeramente superior a la del proceso de fabricación de los motores de gasolina o diésel.
Vida del vehículo y de la batería
Muchos estudios, incluso científicos, consideran que los coches comparados tienen la misma vida útil, independientemente del tamaño y el motor. El valor más común es de 150.000 km, aunque el valor recomendado para un coche del segmento C (como un VW Golf) es de entre 210.000 y 240.000 km. Utilizar una vida útil demasiado corta en un ACV comparativo es perjudicar implícitamente al coche eléctrico, cuyos impactos se concentran en la fase de construcción. Si se considera una vida útil de 150.000 km, el impacto de la construcción del coche eléctrico y la batería pasa de unos 45 g de CO2eq/km a más de 70 g de CO2eq/km.
En cuanto a la batería, varios estudios parten de la base de que la batería se sustituirá durante la vida útil del coche. Esto es así a pesar de que muchos fabricantes de automóviles garantizan que la batería mantendrá el 70-80% de su capacidad inicial entre 160.000 km y 200.000 km. Cabe destacar que los datos de los modelos Tesla X y S en Estados Unidos sugieren que la batería puede durar mucho más allá de los límites de la garantía.
Por último, un estudio reciente muestra que la mayoría de los viajes diarios serían viables incluso cuando la autonomía, debido al envejecimiento de la batería, se haya reducido al 80% o al 70% de la autonomía inicial, lo que hace que la sustitución de la batería sea una posibilidad remota.
Mix energético
¿De dónde procede la energía que alimenta las baterías de todos los coches eléctricos? Este es el factor que más afecta al rendimiento medioambiental de los vehículos eléctricos. Sin embargo, incluso en el caso de combinaciones de electricidad con baja penetración de las energías renovables, los vehículos eléctricos emiten menos dióxido de carbono equivalente que los correspondientes vehículos de combustión interna. Un estudio de 2018 muestra que incluso en el caso polaco, donde más del 70% de la energía procede del carbón y el lignito, los coches eléctricos emiten menos CO2 que los de combustión interna.
En cuanto al mix energético nacional para la producción de la electricidad alimentada en el sistema eléctrico italiano, hay que recordar que está compuesto (Fuente Gestore dei Servizi Energetici – GSE) por un 41,51% de renovables, un 42,86% de gas natural, un 8,52% de carbón, un 0,51% de productos petrolíferos, un 3,50% de energía nuclear y un 3,10% de otras fuentes. Por lo tanto, está claro que, en el caso italiano, con cerca de un 41% de energías renovables y una fuerte penetración del gas natural en la producción de electricidad, los vehículos eléctricos generan menos emisiones de CO2eq.
Implicaciones sociales
¿Hasta qué punto es sostenible y justa una revolución de la movilidad basada en la adopción masiva de vehículos eléctricos?
Las baterías de litio están en el centro de esta transición trascendental en el mundo del transporte y, por tanto, su producción se ha convertido en una prioridad y una estrategia para muchos países, especialmente China, Japón, la Unión Europea y Estados Unidos. Sin embargo, la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos dista mucho de ser justa y sostenible. Los minerales necesarios para producir estas baterías -litio, cobalto, níquel, grafito, manganeso- se extraen de la tierra, al igual que los combustibles fósiles. Los principales países implicados en la minería son Argentina, Chile y Bolivia -el llamado «triángulo del litio»- y la República Democrática del Congo, que exporta cerca de dos tercios del cobalto del mundo.
Los principales problemas denunciados son la fuerte contaminación de las zonas mineras, la escasez de agua, la exposición a sustancias tóxicas, la falta de consulta y consenso, los conflictos y abusos con las comunidades, el impacto sobre los derechos de los indígenas, las condiciones peligrosas de la minería y el trabajo infantil. Por tanto, el aumento sin precedentes de la demanda de estas y otras materias primas plantea graves problemas de derechos humanos, además de riesgos medioambientales.
A menudo, los defensores de la adopción masiva de vehículos eléctricos pasan por alto o ignoran el impacto sobre los derechos humanos, hasta el punto de que la mayoría de los estudios que hemos citado en apoyo del coche eléctrico, que analizan el impacto del ciclo de vida actual del coche y la batería, se centran en las emisiones de CO2, descuidando los efectos negativos sobre otros factores importantes como el agua, la tierra, la biodiversidad y las comunidades.
Implicaciones geopolíticas internacionales: EEUU y Europa
Los principales actores que impulsan la adopción masiva de los vehículos eléctricos son principalmente las empresas, los gobiernos de Estados Unidos y Europa y la Comisión Europea.
Para Europa, la industria del automóvil tiene una importancia fundamental para la economía, ya que representa más del 7% del PIB de la UE. En julio, la Comisión Europea presentó una propuesta para dejar de vender coches con motores de gasolina o diésel en 2035.
Los Estados Unidos también están comprometidos con el mismo tema. El 5 de agosto de este año, el Presidente de Estados Unidos, Joe Biden, firmó una orden ejecutiva para reforzar el liderazgo de Estados Unidos en el transporte eléctrico. El 50% de todos los coches y camiones ligeros nuevos que se vendan de aquí a 2030 tendrán que ser de cero emisiones, incluidos los vehículos eléctricos de batería y los híbridos enchufables.
La orden ejecutiva de Joe Biden fue seguida el mismo día por una declaración conjunta de Ford, General Motors y Stellantis en la que anunciaban su aspiración compartida de alcanzar un 40-50% de ventas de vehículos eléctricos para 2030 con el fin de acercar a la nación a un futuro de cero emisiones coherente con los objetivos climáticos de París.
Sin embargo, según los tres grandes actores, esto sólo puede lograrse aplicando las políticas de electrificación contenidas en la Agenda Build Back Better. Eso significa incentivos a la compra, una red de recarga completa y de suficiente densidad para soportar los millones de vehículos que estos objetivos representan, inversión en investigación y desarrollo, e incentivos para ampliar la producción de vehículos eléctricos y las cadenas de suministro en Estados Unidos.
La posición de Toyota
Anticipándose a los movimientos de la Casa Blanca, los principales ejecutivos de Toyota se dirigieron en julio al Congreso de Estados Unidos y a la asociación mundial de fabricantes de automóviles para promover un punto de vista diferente al de Biden.
Los principales ejecutivos de Toyota, incluido su CEO Akio Toyoda, han calificado de «exagerada» la tendencia hacia los vehículos eléctricos, en parte por las emisiones asociadas a las centrales eléctricas.
Toyota se opone a la transición a los «eléctricos puros» y, en cambio, apoya los motores híbridos y los de pila de combustible alimentados con hidrógeno. Los vehículos híbridos, según Akio Toyoda, son un paso importante hacia una mayor adopción de los vehículos eléctricos, ya que la infraestructura de recarga está aún en pañales.
La multinacional japonesa lleva al menos dos años defendiendo esta postura, alegando que -si se tienen en cuenta las emisiones producidas por las centrales eléctricas y el impacto de la producción y eliminación de las baterías- el coche eléctrico no sería más ecológico que el motor de combustión interna, sino incluso más contaminante.
«En un país como Japón, que obtiene la mayor parte de su electricidad de la quema de carbón y gas natural, los vehículos eléctricos no ayudan al medio ambiente, dice Toyoda.
Por último, está la cuestión de la carga de las baterías: si todo el parque automovilístico se enchufara, Japón se enfrentaría a un apagón a menos que se invirtiera una infraestructura multimillonaria.
Los intereses en juego
La impresión, sin embargo, es que Akio Toyoda ha levantado un poco la voz para presionar al gobierno japonés para que no tome decisiones que puedan perjudicar a su empresa, que siempre se ha centrado en los híbridos y se ha visto sorprendida por el rápido auge de los coches eléctricos en el resto del mundo.
Estados Unidos y Europa rebaten la posición japonesa, señalando que la modernización de las redes de generación y distribución de electricidad hará que esta forma de energía sea cada vez más sostenible.
El estudio más reciente de EE.UU., actualizado hasta febrero de 2020, procede de la Unión de Científicos Preocupados (UCS), que, para comparar las emisiones de cambio climático de los vehículos eléctricos con los de gasolina, analizó todas las emisiones derivadas del repostaje y la conducción de ambos tipos de vehículos. En el caso de un coche de gasolina, esto significa que hay que tener en cuenta las emisiones derivadas de la extracción del crudo del suelo, el traslado del petróleo a una refinería, la producción de la gasolina y su transporte a las gasolineras, así como las emisiones derivadas de la combustión del tubo de escape.
En el caso de los vehículos eléctricos, el cálculo incluye tanto las emisiones de las centrales eléctricas como las de la producción de carbón, gas natural y otros combustibles utilizados por las centrales. El análisis se basó en las estimaciones de emisiones para la producción de gasolina y combustible del Laboratorio Nacional de Argonne (utilizando el modelo GREET2019) y los datos de emisiones de las centrales eléctricas EN 2018 publicados por la EPA de Estados Unidos.
El estudio ha revelado que el vehículo eléctrico medio en EE.UU. es más limpio que el vehículo medio de gasolina, y si se elige el vehículo eléctrico más eficiente disponible, la reducción de emisiones por el cambio de gasolina a electricidad es aún mayor.
La espina dorsal americana
Surge la pregunta: ¿son realmente fiables las cifras de Estados Unidos teniendo en cuenta que el país tiene una de las redes de distribución de electricidad más atrasadas del mundo desarrollado?
La red eléctrica de Estados Unidos depende de un viejo y complejo mosaico de instalaciones de generación de energía. La mayor parte de la red nacional está envejecida, con algunos componentes de más de un siglo de antigüedad, muy por encima de su esperanza de vida de 50 años (datos del ISPI). En resumen, se trata de una red cada vez más tensa, con unas necesidades de infraestructura estimadas en 208.000 millones de dólares para 2029, con el fin de ser fiable y sostenible y evitar apagones y crisis de suministro energético como la de Texas el pasado mes de febrero (análisis de los ingenieros de ASCE).
Joe Biden es consciente de ello y está trabajando con el Primer Ministro canadiense, Justin Trudeau, para establecer una cadena de suministro de vehículos eléctricos entre ambos países.
En marzo, la Canadian Pacific Railway adquirió la Kansas City Southern, con el objetivo de crear la primera línea ferroviaria que uniera Canadá, Estados Unidos y México.
La infraestructura ferroviaria integrada conectaría los yacimientos mineros canadienses donde se extraen los metales esenciales para la producción de baterías, comúnmente conocidos como «tierras raras», tanto con las fábricas de automóviles en Michigan y Ohio como con las futuras fábricas de baterías en México (donde Volkswagen también quiere ubicar la producción de motores para el mercado estadounidense, ahora que se ha levantado la prohibición de Donald Trump).
¿Y China?
China es un actor importante en el mercado de los vehículos eléctricos. Ofrece incentivos a los compradores y abre sus puertas a las empresas tecnológicas dedicadas al desarrollo de automóviles. Pekín pretende convertir los vehículos eléctricos en un producto de masas en una década.
No sólo eso, sino que la industria china de coches eléctricos es la mayor del mundo, con unos 300 fabricantes diferentes. Por ello, el Gobierno está estudiando una estrategia para poner orden en un mercado con demasiados actores en el sector.
En una rueda de prensa celebrada en septiembre, el ministro chino de Industria, Xiao Yaqing, afirmó que las empresas chinas de vehículos eléctricos deben hacerse más grandes y fuertes. La declaración probablemente pretendía anunciar una nueva intervención del gobierno -en un sector privado- para fomentar las fusiones de las empresas existentes, racionalizarlas y consolidarlas.
Desde un programa estatal de funcionamiento de los coches eléctricos hasta un índice mínimo de capacidad de producción que debe cumplirse en el sector de los vehículos eléctricos, el objetivo del país es, sin duda, no perder su liderazgo y mantenerse al nivel de Europa y Estados Unidos. A ambos lados del Atlántico se están organizando para reforzar la cadena de producción e independizarse de China, que además posee la mayoría de las minas de tierras raras descubiertas hasta ahora a nivel mundial.
Por tanto, podemos afirmar con certeza que asistimos a un choque de potencias en una guerra tecnológica y comercial en la que Estados Unidos, Europa, China y Japón luchan por la supremacía futura en un sector estratégico.
Afganistán también entra en juego
Afganistán forma parte de esta disputa económica y tecnológica mundial: es una verdadera mina de oro, que posee enormes cantidades de níquel, cobalto y litio que aún no se utilizan. Según una estimación realizada hace diez años, este pequeño tesoro vale millones de dólares. Con la toma del poder por parte de los talibanes y la retirada de Estados Unidos de Kabul, ¿quién sale ganando con la situación? Este El Dorado pertenecerá a quien consiga ayudar a los talibanes a sacarlo de la tierra.
Aunque no es fácil invertir en un país tan inestable como Afganistán, China, que ya hace guiños a los talibanes y apoya «cautelosamente» al nuevo gobierno, podría ofrecer imparcialidad política, inversión económica y tecnología al país, arrebatando a Estados Unidos una zona de interés para los metales críticos y creando una nueva Ruta de la Seda.
Si la primera empresa que extrajo petróleo en Afganistán fue china (hablamos de 2012, cuando la China’s National Petroleum firmó el acuerdo que le permitía explotar las reservas de petróleo y gas del país), no debería sorprendernos que la primera empresa que extrajera tierras raras del subsuelo afgano fuera también china.
El veredicto
A la luz de los datos anteriores, surge naturalmente la pregunta: ¿son realmente más sostenibles los vehículos eléctricos?
En la actualidad, los vehículos eléctricos son todavía una tecnología en desarrollo. Los coches que hay en el mercado forman parte de un proceso de innovación que aún no ha alcanzado su plena madurez, es decir, la estandarización de una tecnología que englobe mejor los objetivos de sostenibilidad y eficiencia.
Las cuestiones que deben abordarse para que estos vehículos sean aún más competitivos son el aumento de la autonomía en términos de kilómetros recorridos con una recarga, una amplia distribución de estaciones de servicio, la creación de métodos de recarga más rápidos y la mejora de las actividades de reciclaje de las baterías.
Desde el punto de vista medioambiental, el coche eléctrico puede convertirse en un recurso importante para reducir las emisiones, sobre todo si el mix energético se compone de producción de fuentes renovables. Sin embargo, en este frente, las soluciones resultan más complejas de aplicar. Los estudios demuestran que en algunos aspectos los vehículos eléctricos son mejores que las alternativas de gasolina y diésel, mientras que en otros aspectos (por ejemplo, la explotación en las minas y las violaciones de los derechos humanos en los países mineros) siguen siendo insatisfactorios.
Cambia tu modelo energético
En un contexto urbano, los vehículos eléctricos son ciertamente muy eficientes, reduciendo considerablemente las emisiones contaminantes. Sin embargo, si no se toman medidas adicionales, se corre el riesgo de trasladar las emisiones de los centros urbanos a las centrales eléctricas, resolviendo así los problemas locales en lugar de los globales.
El cambio hacia una movilidad más sostenible debe ir acompañado de un cambio en el modelo de producción de energía, la adopción de medidas para diversificar los lugares de origen de las materias primas para garantizar una cadena de suministro ética: se trata de ampliar la perspectiva, considerando los impactos de toda la cadena de suministro y no sólo de su producto final.
A corto plazo, lo fundamental no será la competencia entre tecnologías (eléctrica frente a convencional), sino una combinación adecuada de las mismas y el fomento de soluciones de movilidad alternativas a la individual, como el uso compartido de vehículos. La adopción de los vehículos eléctricos sólo podrá ser realmente decisiva cuando se adopten políticas globales para reducir la demanda de energía y minerales y el número de coches en circulación.
Fuentes
QINYU QIAO et al., 2017 – Cradle-to-gate greenhouse gas emissions of battery electric and internal combustion engine vehicles in China
https://www.somo.nl/wp-content/uploads/2020/12/SOMO-The-battery-paradox.pdf
