Vehículo eléctrico: ¿qué cambia? – Parte I

Es improbable que las fuentes de energía renovable con sus respectivas tecnologías alimenten no solo todos los vehículos eléctricos del mundo, sino que además sustituya los combustibles fósiles.

Vehículo eléctrico: ¿qué cambia? – Parte I
Vehiculos electricos

Joan Martínez-Alier, en una entrevista realizada por Martha Soriano y publicada en Iberoamérical Social, expresó entre otros que “…en el fondo lo que debemos estudiar es historia universal, desde antes de que hubiera humanos y hasta ahora, historia en general con sus disciplinas y luego cruzar los datos de las distintas disciplinas. Y además de historia, hemos de hablar del futuro. Tú no puedes decir yo veo el futuro como bióloga marina solamente, o como economista, eso es caer en un reduccionismo disciplinario ajeno a la realidad”. Lo que en resumen indica Joan Martínez-Alier es que en efecto, abarcar un problema dentro de los límites de una sola ciencia no es suficiente para comprenderlo, por lo que es necesaria una visión más amplia y holística, una visión transdisciplinar.

Siguiendo los pasos de Noruega y Reino Unido (Galeon, 2017), el gobierno español ha propuesto prohibir la venta de vehículos de combustión interna (VCI) después del 2040 (Sánchez & Planelles, 2018), lo que apunta a la masificación de vehículos eléctricos (VE) en los principales países europeos-desarrollados. Dicha propuesta emerge ante el colapso del sistema climático mundial y la necesidad crear sociedades más sostenibles. A nivel mundial, el transporte consume el 28% de la energía final y es responsable del 22% de las emisiones (IEA, 2017). Por supuesto, el tema ha dado a lugar debates que se han focalizado tanto en lo económico (coste del vehículo, electricidad) como en lo ambiental (contaminación atmosférica). Sin duda son temas que interesan discutir, pero ¿qué hay detrás del vehículo eléctrico y que no se discute? Aquí es dónde las palabras de Martínez-Alier toman importancia. Para dar respuesta a la pregunta planteada, es necesario abarcar el VE como nueva tecnología desde varias perspectivas. De esta manera, se abordará las implicaciones del VE desde la materia y energía (punto 1), la economía (ecológica) (punto 2), la geopolítica (punto 3) y la ecología política (punto 4).

El VE posee un motor eléctrico y para que funcione necesita de energía eléctrica que es almacenada en una batería. Al no consumir de manera directa derivados de petróleo ya sea gasolina o diésel, los VE son considerados como vehículos ecológicos ya que de manera general reducen el consumo energético y de gases de efecto invernadero, que a escala local afectan ciudades y a escala mundial, el clima. Sin embargo, existen dos inconvenientes que ponen en duda los beneficios que tendría a priori el VE. El primer punto es la batería que está compuesta de minerales-metales, recursos no renovables y finitos. Es evidente por tanto, que los VCI y VE tienen en común el uso y dependencia de recursos finitos, por lo que hay cambios de forma más no de fondo. En el marco de los minerales-metales la situación se complica aún más no solo por sus limitados recursos sino además por las leyes que nos rigen. Aquí hay que tener presentes dos conceptos: energía y exergía. La primera, se conserva y transforma, mientras que la segunda, parte de la segunda ley de la termodinámica, es aquella parte de la energía que produce un trabajo útil y no es recuperable, es decir, se destruye.

Para extraer minerales-metales se requiere de energía. A medida que el grado mineral desciende (concentración-calidad en la mina/depósito), mayor cantidad de energía es requerida para la extracción. El sector industrial tiene una alta intensidad energética y el sector industrial-minero no es la excepción. Su consumo energético es de origen fósil. Por lo tanto, a medida que se incremente la demanda mundial de minerales no solo por parte de los VE sino también por parte de otras tecnologías, el grado mineral descenderá y por lo tanto, aumentará el consumo energético ya sea de carbón, gas natural o petróleo. De esta forma, se evidencia que el VE desplaza temporalmente el consumo de petróleo o de otros combustibles y por ende, las emisiones de gases de efecto invernadero (Valero et al., 2018). Lo mismo ocurriría en la fabricación del VE como ocurre actualmente con los VCI. El problema se agrava por una parte, porque apenas una mínima parte de la energía de los combustibles fósiles se convierte en trabajo útil con las tecnologías actuales. Por otra parte, recuperar y reconcentrar tanto los minerales-metales como los combustibles fósiles requiere de cantidades considerables de trabajo útil (exergía) mayores a lo requerido para su extracción (Valero et al., 2013; Whiting et al., 2017), lo que desvela que requeriremos en el futuro aún más energía.

En el marco de minerales-metales como materia, se conoce de sus reservas mundiales y dónde están localizados. Nickel, cobalto, manganeso y el litio, son los principales minerales-metales requeridos para la fabricación de baterías (Desjardins, 2016; Olivetti et al., 2017). A ello se le suma el grafito, el cobre y demás minerales-metales (cadmio, cromo, indio, telurio, zinc) requeridos para partes y piezas eléctricas y electrónicas necesarias tanto para el funcionamiento del VE como para la construcción de estaciones de carga y accesorios. Todos esos minerales están localizados en países como Argentina, Chile, Bolivia, Sudáfrica, Canadá, Australia, Indonesia, República Democrática del Congo, China e India. Olivetti et al., (2017) concluyen en su estudio que es muy probable que se satisfaga la demanda de litio para las baterías a corto plazo, sin embargo, reconocen que existen riesgos de diferentes índoles en el suministro de cobalto. Pero no solamente es el cobalto, sino demás minerales-metales que tienen un alto riesgo en producción y suministro, siguiendo el patrón de consumo actual (Valero et al., 2018). Europa posee poco más de 250 millones de vehículos (turismo). Considerando su reemplazo total a mediano plazo, se requerirán por ejemplo, 847,5 millones de kg de litio, 1073 millones de kg de cobalto y 5693 millones de kg de níquel, para una batería de 30 kWh de capacidad y de tipo NCA que actualmente se usan en los modelos de VE de Tesla (Desjardins, 2016; Olivetti et al., 2017). Las reservas de cobalto son aproximadamente de 7000 millones de kg, según USGS (2018).

Como parte de la solución del desabastecimiento sería optar por el 100% del reciclaje. No obstante, aquello también presenta grandes inconvenientes. Para que ello suceda, es necesario cambiar las formas de diseño de los vehículos para que los minerales-metales, en especial los más raros, puedas ser reciclados con facilidad. Al día de hoy, dicho reciclaje es casi imposible ya que los materiales están muy mezclados. Además, aquello tiene un alto coste en términos exergéticos (trabajo útil), es decir, cuesta más separarlos y reciclarlos que extraerlos. Aquí entra en juego la segunda ley de la termodinámica: reciclar al 100% no es posible, y por otro lado, el reciclaje solo aumenta el consumo de energía (Valero et al., 2018), por lo cual, lo que se ahorra por un lado se consumirá por otro en menor o mayor cantidad. Los minerales-metales raros presentes en los VE, que apenas representan un 7% del contenido de metales, tienen un mayor coste exergético que metales más tradicionales y que comúnmente se reciclan tales como el aluminio, cobre y acero (Ortego et al., 2018), lo que cuestiona el reciclaje de los mismos.

En la misma línea de materia y energía, los VE requerirán energía eléctrica. ¿De dónde saldrá esa energía? Lo más probable es que se aumente la generación eléctrica a partir de combustibles fósiles, lo que desplaza las emisiones hacia otros puntos, pero que igualmente afectan en clima mundial. Un VE puede tener mayor o menor emisiones de CO2 (considerando el ciclo de vida) dependiendo de la matriz energética de cada país, lo que condiciona de manera considerable es que en efecto se puedan reducir drásticamente las emisiones de CO2 como se pretende. Un VCI de gasolina emite alrededor de 290 gr CO2/km mientras que un VE 220 gr CO2/km si la electricidad ha sido producida a base de carbón o 120 gr CO2/km si ha sido producida a partir de gas natural (central de ciclo combinado) (Hawkins et al., 2012). Con el mix de generación europeo, un VE emitiría 57 gr CO2/km (Clarke, 2017).

En este juego de generación de energía, entran las energías renovables. Muchos con certeza dirían que son el futuro, que podemos mantener el aparato industrial y el modo de vida actual con las energías renovables. Sin embargo, es improbable que las fuentes de energía renovable con sus respectivas tecnologías alimenten no solo todos los vehículos eléctricos del mundo, sino que además sustituya los combustibles fósiles, del cual el mundo en la actualidad depende en un 80% (Moriarty & Honnery, 2016). Las energías renovables tienen baja “densidad energética”; son intermitentes; no se pueden transportar; tienen un bajo EROI (el retorno de la inversión en términos energéticos) y no hay una infraestructura sólida para su amplio aprovechamiento (Hall et al., 2014). Pero hay más. Las energías renovables entran a competir por los minerales-metales con el vehículo eléctrico y con todas las demás tecnologías (comunicación, domótica, electrónica, etc.). Y aquí entramos en un bucle dónde al final gastamos más energía (extracción de recursos, disminución del grado mineral, reciclaje, entropía) de la que se podría generar, que se debe nuevamente a la segunda ley de la termodinámica. Al final, la alta dependencia en los combustibles fósiles se mantendrá y por tanto, las emisiones globales de CO2 no se verían reducidas significativamente como se pretende.

Con los elementos expuestos, es evidente que el VE tiene serios inconvenientes para poder ser usado ampliamente y reemplazar a los VCI. Pero esto es sólo una parte de lo que hay detrás del VE. En la segunda parte, se abordarán los puntos 2, 3, y 4 mencionados.

Bibliografía

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