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EVs vs. Motores de Gasolina: ¿Cuál es más contaminante a lo largo de su ciclo de vida?

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Según la Agencia Internacional de la Energía, el sector del transporte depende más de los combustibles fósiles que cualquier otro sector de la economía. En 2021, representó el 37% de todas las emisiones de CO2 de los sectores de uso final.

Para comprender mejor cómo los distintos tipos de vehículos contribuyen a estas emisiones, el siguiente gráfico muestra las emisiones del ciclo de vida de los vehículos eléctricos de batería, híbridos y con motor de combustión interna (ICE) utilizando el Informe Pathway de Polestar y Rivian.

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IEA, Comparative life-cycle greenhouse gas emissions of a mid-size BEV and ICE vehicle, IEA, Paris https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/comparative-life-cycle-greenhouse-gas-emissions-of-a-mid-size-bev-and-ice-vehicle, IEA. Licence: CC BY 4.0

De la producción a su destrucción: Emisiones en cada fase

Las emisiones del ciclo de vida son la cantidad total de gases de efecto invernadero emitidos a lo largo de la existencia de un producto, incluyendo su producción, uso y destrucción.

Para comparar eficazmente estas emisiones, se utiliza una unidad estandarizada denominada toneladas métricas equivalentes de CO2 (tCO2e), que tiene en cuenta los distintos tipos de gases de efecto invernadero y su potencial de calentamiento global.

A continuación se presenta un resumen de las emisiones del ciclo de vida en 2021 de los vehículos eléctricos, híbridos y con motor de combustión interna de tamaño medio en cada fase de su ciclo de vida, utilizando tCO2e. Estas cifras consideran una fase de uso de 16 años y un recorrido de 240.000 km.

Aunque quizá no sorprenda que los vehículos eléctricos de batería (BEV) tengan las emisiones de ciclo de vida más bajas de los tres segmentos de vehículos, también podemos extraer algunas otras conclusiones de los datos que quizá no sean tan obvias a primera vista.

  1. Las emisiones de producción de los BEV son aproximadamente un 40% superiores a las de los vehículos híbridos y con motor de combustión interna. Según un estudio de McKinsey & Company, esta elevada intensidad de las emisiones puede atribuirse a la extracción y el refinado de materias primas como el litio, el cobalto y el níquel, necesarias para las baterías, así como al proceso de fabricación de los BEV, que consume mucha energía.
  2. La producción de electricidad es, con diferencia, la fase del ciclo de vida de los BEV que más emisiones genera. Descarbonizar el sector eléctrico implantando fuentes de energía renovables y nucleares puede reducir significativamente las emisiones en la fase de uso de estos vehículos.
  3. Reciclando materiales y componentes al final de su vida útil, todos los segmentos de vehículos pueden compensar una parte de las emisiones de su ciclo de vida anterior.

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Transición a los vehículos de emisiones cero (VEZ)

Las emisiones del tubo de escape de los turismos con motor de combustión interna generan entre el 60% y el 65% de las emisiones totales del ciclo de vida del vehículo. Por consiguiente, el impacto más significativo vendrá de la eliminación de las emisiones del tubo de escape. Aunque otras tecnologías, como las pilas de combustible, muestran un potencial emergente, los BEV son hoy la tecnología dominante, factible de desplegar a gran escala.

Sin embargo, no hay que subestimar la magnitud del reto. Para mantenerse en la senda de los 1,5 grados en 2050, la cuota de ventas de los BEV debe pasar del 6% a cerca del 100% en 2032. Más allá de los inmensos obstáculos operativos que hay que superar, tal nivel de ambición y aceleración radical también provocaría importantes implicaciones socioeconómicas que varían según la región, planteando retos especialmente en regiones con una alta densidad de población y una renta disponible relativamente baja.

Por el lado de la demanda, la logística de recarga y la ansiedad por la autonomía siguen siendo las dos principales barreras para la adopción de los BEV. La infraestructura de recarga será impulsada por los responsables políticos y los actores de la infraestructura en general, pero ¿qué oportunidades existen para que los fabricantes trabajen estrechamente con los actores del mercado para garantizar una infraestructura suficiente? En la actualidad existen asociaciones entre fabricantes de equipos originales (OEM) en este ámbito, lo que demuestra que se puede emprender la colaboración entre OEM e inversores para acelerar el despliegue de la infraestructura. ¿Cómo puede la industria impulsar la adopción en estas zonas de más difícil acceso, donde los vehículos de emisiones cero tendrán un impacto desproporcionado? ¿Cómo pueden contribuir a ello una mejor educación del consumidor y la transparencia en las decisiones de compra?

Suministro de energía sin combustibles fósiles para la fase de uso

Para mantenerse en la senda de los 1,5 grados, además de impulsar la adopción de los BEV, la fase de uso de la energía en la fuente debe pasar de una media mundial del 39% de electricidad libre de combustibles fósiles al 100% en 2033. El cambio a los BEV y la consecución del 100% de electricidad sin combustibles fósiles en 2033 permitiría reducir el exceso de emisiones en 2050 del 50% al 25%. Este cambio de energía libre de fósiles en la fase de uso requiere energía renovable y debería tener lugar sin que el sector del transporte utilice las energías renovables existentes de otras industrias.

Los fabricantes de vehículos no han sido históricamente los impulsores de la transición hacia una energía libre de combustibles fósiles, pero sí ofrecen importantes oportunidades de influir en los comportamientos de los consumidores. Impulsados por la urgente necesidad de actuar, algunos OEMs están tratando de garantizar una electricidad libre de fósiles en la fase de uso invirtiendo en energías limpias, creando empresas en este ámbito o asociándose con proveedores de energía.

Más allá de esto, la dinámica del consumidor está cambiando y presenta una oportunidad para impulsar un cambio de comportamiento que conduzca a una mayor reducción de las emisiones de GEI. Existe la posibilidad de interactuar más directamente con los consumidores para influir en las emisiones relacionadas con la fase de uso, como la carga inteligente para optimizar la carga en momentos del día con un excedente de producción de electricidad, o la información en tiempo real sobre el comportamiento y los hábitos de los conductores.

Aumentando la concienciación de los conductores con experiencias interactivas sobre, por ejemplo, el impacto actual de la carga en la red, los tiempos de carga óptimos y los lugares de uso de electricidad sin fósiles, se pueden reducir las emisiones después de la venta. ¿Qué otras oportunidades existen para que la industria influya mejor en el consumidor con impulsos conductuales, tanto en la información sobre la conducción en tiempo real como en la recarga?

La cadena de suministro

A medida que se produzca la transición de los vehículos con motores de combustión interna a una flota eléctrica alimentada con energía libre de fósiles, la mayor parte de la huella de carbono pasará de los productos en uso a la cadena de suministro. En la actualidad, las emisiones de la cadena de suministro de un VE son aproximadamente entre un 35% y un 50% superiores a las de los vehículos con motor de combustión interna, debido principalmente a las emisiones adicionales relacionadas con la batería.

Para mantenerse en la senda de 1,5 grados, la cadena de fabricación y suministro tendría que reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 81% para 2032. Se trata de una tarea ingente. La mayor huella procede de las baterías, el acero y el hierro, y el aluminio utilizados en los vehículos, más concretamente de la cantidad y el tipo de energía utilizados en la fabricación. La necesaria reducción de emisiones en la producción de baterías requerirá la electrificación al 100% de la fabricación de pilas y baterías, así como una mayor electrificación de la extracción y procesamiento de materiales, todo ello alimentado por energías renovables. Existen otras oportunidades en el desarrollo y la utilización de productos químicos para baterías de bajo impacto o en la creación de baterías más pequeñas vinculadas a redes de carga más robustas y rápidas.

El acero, el hierro y el aluminio representan entre el 40% y el 60% de las emisiones de gases de efecto invernadero en las cadenas de suministro de los vehículos. Fundamentalmente, hay tres formas de abordar esta cuestión: reducción de las emisiones en la producción de materiales, reducción de la cantidad de material utilizado (por ejemplo, optimizando la utilización del material) o sustitución por materiales alternativos de menor impacto. Aunque costosas, existen hoy en día varias tecnologías para hacer frente a las emisiones de la producción, por ejemplo mediante el uso de hornos de arco eléctrico con reducción directa del hierro (DRI-EAF), ánodos inertes y captura de carbono, así como electricidad e hidrógeno verde.
Abordar la cantidad y los materiales alternativos requiere un replanteamiento de la parte inicial de la cadena de valor, pensando en la descarbonización desde el diseño y la circularidad. Hasta ahora, muchos fabricantes de equipos originales han establecido asociaciones con entidades como productores de acero ecológico. Algunos han tratado de garantizar tanto el suministro como el uso del excedente de hidrógeno procedente de la producción de acero verde para alimentar vehículos de pila de combustible. ¿Cómo puede la industria enviar señales al mercado de apoyo a la aplicación de alternativas con bajas emisiones de carbono, no sólo en el acero ecológico, sino también en otros materiales?

La producción de baterías y su gestión al final de su vida útil sigue siendo un reto. Hoy en día no se puede acceder a las materias primas a la escala necesaria para impulsar la adopción acelerada descrita anteriormente, y su extracción está plagada de retos sociales y de costes. ¿Cómo puede la industria comprometerse con la extracción de materias primas al menor coste social posible? ¿Cuáles son las nuevas formas de reutilizar y reciclar los recursos dentro de las industrias y entre ellas?

Es primordial establecer normas, métricas y criterios comunes. Se están empezando a adoptar herramientas internas como los criterios de evaluación de las emisiones de los proveedores y la fijación interna de precios del carbono para impulsar nuevas opciones de decisión en materia de inversión, lo que puede acelerar el ritmo y preparar a quienes lo utilicen para posibles requisitos políticos futuros. ¿Puede la industria ponerse de acuerdo colectivamente sobre mediciones y normas, tanto en términos de cálculos de ACV como de directrices ESG en las operaciones de vehículos de pasajeros?

Acelerar la transición a la movilidad eléctrica

A medida que avanzamos hacia una economía neutra en carbono, los vehículos eléctricos de batería pueden desempeñar un papel importante en la reducción de las emisiones globales de CO2.

Sin embargo, a pesar de su ausencia de emisiones del tubo de escape, es bueno tener en cuenta que muchas etapas del ciclo de vida de un BEV siguen siendo bastante intensivas en emisiones, especialmente en lo que se refiere a la fabricación y la producción de electricidad.

Avanzar en la sostenibilidad de la producción de baterías y fomentar la adopción de fuentes de energía limpias puede, por tanto, ayudar a reducir aún más las emisiones de los BEV, lo que redundará en una mayor protección del medio ambiente en el sector del transporte.

Fuente: IEAVisual Capitalist

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