Los acumuladores pueden ayudar con la lucha en contra del cambio climático, pero hay que resolver cinco desafíos primero.
Los autos eléctricos no están escentos de generar contaminación, tienen que obtener su energía de algún lado. – Alexandra Paul
Consecuencias de los acumuladores al medio ambiente
En la reunión sobre el clima COP23, los transbordadores eléctricos trasladaron a los delegados a través de la ciudad, mostrando energía sostenible y tecnología verde. Pero para el agricultor Zhang Tuling, la tecnología verde significa aire polvoriento y cultivos atrofiados.
Zhang vive cerca de una gran mina en el norte de China que extrae grafito natural, un ingrediente clave para los acumuladores y es testigo del costo social y ambiental oculto de las baterías de iones de litio, los mismos dispositivos que permiten soluciones de almacenamiento de energía renovable, vehículos eléctricos y energía móvil.
Según él, el aire brilla. A la luz del día, las partículas son visibles como un polvo gris lustroso que se asienta en todo. Detiene los cultivos que cubre, a veces la ropa colgada afuera se seca y deja arena sobre la comida. El agua de pozo del pueblo se ha vuelto imbebible también. Los árboles murieron una vez que la fábrica comenzó a funcionar. «Esto es con lo que vivimos», dijo Zhang. ¿Eso responde la pregunta que tienen que ver los acumuladores con el cambio climático?
El futuro de los acumuladores
Se prevé que el mercado de los acumuladores tendrá un valor de 100 mil millones dólares para el año 2025. Para 2040, las baterías que almacenan energía solar para empresas y hogares representarán el 57% de la capacidad de almacenamiento de energía del mundo.
Según el Acuerdo de París 2015, para mantener el calentamiento global por debajo de 1.5 grados, se deberían agregar 100 millones de vehículos eléctricos a las carreteras a nivel mundial para 2030. Esto significa un aumento de 50 veces con respecto a los números de hoy.
Paradójicamente, darse cuenta de este objetivo podría infligir daños no intencionales, tanto a los humanos como al medio ambiente. Las discusiones de la COP23 en Bonn están dando paso a la acción.
5 maneras en que los acumuladores pueden ser parte de la lucha contra el cambio climático
Cierto, los acumuladores pueden ayudar en lugar de obstaculizar los objetivos climáticos, pero se deben abordar las siguientes cinco barreras:
1. La huella de carbono de los acumuladores en vehículos eléctricos
Según las previsiones, los acumuladores de los vehículos eléctricos representarán el 90% del mercado de baterías de iones de litio en 2025. Son la principal razón por la cual los vehículos eléctricos pueden generar más emisiones de carbono durante su ciclo de vida, desde la adquisición de materias primas hasta su fabricación, uso y reciclaje que los automóviles de gasolina o diésel. Hay tres factores para esto:
- Fabricar un vehículo eléctrico contribuye, en promedio, dos veces más al potencial de calentamiento global y utiliza el doble de la cantidad de energía que producir un motor de combustión. Esto se debe principalmente a su acumulador. Fabricar acumuladores requiere mucha energía, desde la extracción de materias primas hasta la electricidad consumida en la fabricación.
- Una vez en uso, un vehículo eléctrico es solo tan verde como la electricidad que alimenta su acumulador. Una batería de carbón es más sucia que una batería de energía solar. Los gobiernos pueden ayudar al acelerar su transición hacia una energía más ecológica.
- Aunque un vehículo eléctrico tiene una mayor huella de carbono al comienzo de su ciclo de vida, por lo general es más limpio una vez que está en uso. Con el tiempo, puede alcanzar el automóvil del motor de combustión. El punto en el que las emisiones de por vida de un vehículo eléctrico se igualan con un automóvil de combustión también depende del kilometraje del automóvil.
Por ejemplo, en Alemania, donde aproximadamente el 40% de la mezcla de energía es producida por carbón y el 30% por energías renovables, un automóvil eléctrico de tamaño mediano debe conducirse en 125.000 km, en promedio, para alcanzar el punto de equilibrio con un automóvil diésel, y 60.000 km en comparación con un automóvil de gasolina. Se necesitan nueve años para que un automóvil eléctrico sea más ecológico que un automóvil diésel, suponiendo un kilometraje promedio anual de 13.500 km.
Desbloquear el potencial ecológico de los autos eléctricos requiere más que solo aumentar la producción. El sistema en el que operan debe ser sostenible también.
2. Contaminación más allá de las emisiones de carbono
La producción de acumuladores causa más daño ambiental que las emisiones de carbono. Toma en cuenta el polvo, los humos, las aguas residuales y otros impactos ambientales de la extracción de cobalto en la República Democrática del Congo, la escasez de agua y los derrames tóxicos de la extracción de litio en América Latina, que pueden alterar los ecosistemas y dañar a las comunidades locales o la contaminación del aire en el noreste de China mencionada en el principio.
3. Reutilizando los acumuladores en las industrias
Los efectos negativos de los acumuladores y cambio climático se reducen a medida que se extiende la vida útil del acumulador. Las baterías eléctricas de los vehículos pueden reutilizarse en otra industria, lo que duplica el ciclo de vida del acumulador a unos 20 años.
Cuando la capacidad de los acumuladores cae por debajo del 70-80% después de unos 10 años de uso, ya no son lo suficientemente fuertes como para impulsar el automóvil. Pero retienen la capacidad suficiente para el almacenamiento estacionario en diversos contextos: en los hogares, para equilibrar las plantas de energía o para electrificar las comunidades aisladas de la red en las zonas rurales.
Sin embargo, volver a utilizar las baterías es costoso. Esto se debe a la información limitada y al intercambio de datos sobre el valor residual de la capacidad de los acumuladores, la falta de estándares y la incertidumbre regulatoria sobre la responsabilidad una vez que la batería cambia de propietarios y aplicaciones.
4. Reciclaje de acumuladores y cambio climático
Se estima que 11 millones de toneladas de baterías de ion de litio gastadas inundarán los mercados para el año 2025, sin contar con sistemas para manejarlas.
Esto es importante si queremos abordar el cambio climático. Hay que usar los recursos existentes de los acumuladores de la mejor manera posible, para evitar la contaminación por desechos tóxicos y asegurar un suministro sólido de materias primas a bajo costo ambiental.
Para reciclar una batería, actualmente cuesta 1€ por kg. Pero el valor de la materia prima recuperada es solo un tercio de eso. Reciclar litio cuesta cinco veces más que extraer material virgen. Por lo tanto, solo el 5% de las baterías de iones de litio se reciclan en Europa.
Sin embargo, el reciclaje podría valer la pena. En 2015 las baterías de iones de litio consumieron metales y minerales valorados en 2 mil millones dólares. El precio del cobalto aumentó en más del 80% en el último año, y se estima que la demanda de cobalto se duplicará para el 2020, a 200.000 toneladas por año. Se espera que la demanda de litio se cuadruplique para 2025, a 780.000 toneladas.
Por otra parte, el litio es una materia prima valiosa. Para recuperar una tonelada, se deben reciclar 28 toneladas de acumuladores. Pero para extraer una tonelada de litio virgen de Chile, se deben desenterrar 1.250 toneladas de tierra.
En general, el reciclaje es prometedor. Pero actualmente está obstruido por varias barreras, incluida la escala limitada de baterías disponibles para el reciclaje, falta de estándares de batería para simplificar el reciclaje, una política insuficiente y un esquema de incentivos para incentivar la recolección y claridad limitada sobre la responsabilidad.
5. Equilibrar el medio ambiente con otros desafíos
Se deben tener en cuenta otras cuestiones relevantes, como:
- Desafíos sociales y abusos contra los derechos humanos, como condiciones de trabajo peligrosas en pobreza, exposición a la contaminación y otros problemas.
- Asegurar el acceso a las materias primas clave. Más del 60% del cobalto, por ejemplo, proviene de un país, la República Democrática del Congo. Esto está llevando a los reguladores a establecer listas de materias primas importantes.
- Crear oportunidades para desbloquear el progreso económico inclusivo y el desarrollo sostenible a través de la innovación.
Las organizaciones públicas y privadas deben trabajar en conjunto para cambiar los sistemas subyacentes a la producción y el uso de los acumuladores, desde la regulación hasta la acción corporativa y la conciencia pública.
¿Qué es Global Battery Alliance y qué tiene que ver con los acumuladores y el cambio climático?
Global Battery Alliance es una asociación público-privada que reúne a las principales empresas de toda la cadena de valor con el sector público y las organizaciones de la sociedad civil para ayudar a garantizar que los acumuladores impulsen el desarrollo sostenible en la Cuarta Revolución Industrial.
Global Battery Alliance tiene el objetivo de abordar los desafíos mencionados anteriormente. Como plataforma de colaboración global, catalizará y acelerará la acción hacia una cadena de valor de acumuladores innovadora, ambientalmente sostenible y socialmente responsable como la columna vertebral de la tecnología energética del siglo XXI.
- Las materias primas necesarias para los acumuladores se extraen a un alto costo humano y ambiental. Esto incluye, por ejemplo, trabajo infantil, riesgos de salud y seguridad, pobreza y daño ambiental en la minería de cobalto, y contaminación, escasez de agua y otros desafíos relacionados con la extracción de litio, grafito y níquel.
- El desafío de reciclaje sobre los once millones de toneladas de baterías de iones de litio gastadas que se pronostica que serán descartadas para 2030, con poca infraestructura para permitir la reutilización y el reciclaje en una economía circular para baterías. Mientras tanto, el reciclaje inadecuado de la batería de plomo es un grave riesgo para la salud de 1 millón de personas en todo el mundo.
- El importante potencial de innovación permanece sin explotar a lo largo de la cadena de valor, evitando, por ejemplo, una mayor transparencia de la cadena de suministro, para garantizar que los acumuladores cumplan su promesa de un desarrollo sostenible.
¿Cuál es tú opinión al respecto de los acumuladores y el cambio climático?
