El lado oscuro de
los vehículos eléctricos: un problema oculto de contaminación -
Universidad de Princeton
Por Universidad de Princeton
29 de diciembre de 202411
Los vehículos eléctricos son esenciales para la transición
energética mundial, pero una nueva investigación revela que la
refinación de minerales como el níquel y el cobalto para las
baterías de los vehículos eléctricos podría crear importantes
focos de contaminación.
El estudio,
centrado en China e India, descubrió que la domesticación de las
cadenas de suministro de vehículos eléctricos podría aumentar
las emisiones de dióxido de azufre (SO2) hasta en un 20%, lo que
subraya la importancia de las estrategias de cadena de
suministro limpias. Crédito: Bumper DeJesus, Universidad de
Princeton
La producción de baterías para vehículos eléctricos podría
aumentar la contaminación por SO2, ya que China e India se
enfrentan a distintos desafíos. Las cadenas de suministro
limpias, los estrictos estándares de contaminación y las
químicas alternativas a las baterías, como el fosfato de hierro
y litio, son esenciales para mitigar estos efectos y avanzar en
la descarbonización.
Los vehículos eléctricos son un componente clave del cambio
global hacia la energía sostenible, pero un nuevo estudio de la
Universidad de Princeton destaca un desafío significativo: el
refinado de minerales críticos para las baterías de los
vehículos eléctricos podría provocar puntos críticos de
contaminación cerca de los centros de fabricación.
El estudio se centró en China e India, revelando que la
domesticación completa de sus cadenas de suministro para la
producción de vehículos eléctricos podría aumentar las emisiones
nacionales de dióxido de azufre (SO2) hasta en un 20% en
comparación con los niveles actuales. La mayoría de estas
emisiones provendrían de la refinación y producción de níquel y
cobalto, materiales esenciales para las baterías de los
vehículos eléctricos modernos.
"Muchas discusiones sobre los vehículos eléctricos se centran en
minimizar las emisiones de los sectores de transporte y energía",
dijo el autor correspondiente Wei Peng, profesor asistente de
asuntos públicos e internacionales y del Centro Andlinger para
la Energía y el Medio Ambiente. "Pero aquí demostramos que los
impactos de los vehículos eléctricos no terminan con las
emisiones del tubo de escape de los vehículos o la electricidad.
También se trata de toda la cadena de suministro".
Al publicar sus hallazgos en Environmental Science & Technology,
los investigadores argumentaron que los países deben pensar
estratégicamente sobre la construcción de cadenas de suministro
limpias a medida que desarrollan planes de descarbonización.
En el caso de la fabricación de baterías, el equipo subrayó la
importancia de desarrollar y hacer cumplir normas estrictas
sobre la contaminación del aire para evitar las consecuencias no
deseadas de la transición a los vehículos eléctricos. También
sugirieron el desarrollo de químicas alternativas para las
baterías para evitar las emisiones de SO2 basadas en procesos de
la fabricación de las baterías actuales.
“Si se investiga lo suficiente sobre cualquier tecnología de
energía limpia, se encontrará que existen desafíos o
compensaciones”, dijo la primera autora Anjali Sharma, quien
completó el trabajo como investigadora postdoctoral en el grupo
de Peng y ahora es profesora adjunta en el Centro de Estudios
Climáticos y el Centro Ashank Desai de Estudios Políticos en el
Instituto Indio de Tecnología, Bombay. “La existencia de estas
compensaciones no significa que detengamos la transición
energética, pero sí significa que debemos actuar de manera
proactiva para mitigarlas tanto como sea posible”.
Una historia de dos países
Tanto China como la India tienen buenas razones para evitar las
emisiones de SO2: el compuesto es un precursor de las partículas
finas, lo que contribuye a una serie de problemas
cardiovasculares y respiratorios. Los dos países ya sufren altos
niveles de contaminación del aire. Solo en 2019, alrededor de
1,4 millones de muertes prematuras en China y alrededor de 1,7
millones de muertes prematuras en la India fueron atribuibles a
la exposición a partículas finas.
Sin embargo, los dos países se encuentran en diferentes etapas
de desarrollo de vehículos eléctricos. Peng dijo que en China,
una cadena de suministro nacional para vehículos eléctricos es
el status quo, pero que India aún se encuentra en las primeras
etapas del desarrollo de la cadena de suministro. La comparación
ayudó a los investigadores a identificar prioridades a corto
plazo a medida que continúan o comienzan a construir una cadena
de suministro nacional para vehículos eléctricos.
"China necesita pensar en cómo limpiar una cadena de suministro
que ya existe, mientras que India tiene la oportunidad de
construir una mejor cadena de suministro desde cero", dijo Peng,
quien también es profesor principal en el Centro de
Investigación de Políticas sobre Energía y Medio Ambiente. "Ambas
situaciones vienen con sus propios desafíos y oportunidades".
En la India, lo más fácil sería centrarse primero en la limpieza
de la contaminación del sector eléctrico. Esto requeriría la
aplicación de estrictas medidas de control de la contaminación
por SO2 para las centrales térmicas, utilizando tecnologías
maduras como la desulfuración de gases de combustión. Para
China, que ya cuenta con estrictos controles de emisiones para
el sector energético, el enfoque debe cambiar a la mitigación de
las emisiones de SO2 del proceso de fabricación de baterías, que
según los investigadores es menos familiar.
Sin embargo, los
investigadores subrayaron que ignorar las emisiones de la
fabricación de baterías sería un paso en falso crítico. En
escenarios en los que China e India deslocalizaron completamente
sus cadenas de suministro, priorizar una red más limpia hizo
poco o nada para reducir las emisiones de SO2. En cambio, solo
los escenarios centrados en la limpieza de los procesos de
fabricación de baterías evitaron los puntos críticos de
contaminación porSO2.
"La gente generalmente asume que la transición a una tecnología
más verde siempre va a ser beneficiosa para todos: habrá
beneficios para el clima y la calidad del aire", dijo Sharma. "Pero
sin considerar la fabricación, es posible que se reduzcan las
emisiones de carbono y óxido de nitrógeno, pero que termine
aumentando la carga de contaminación del aire para las
comunidades cercanas a los centros de fabricación".
Enfoques de descarbonización centrados en el ser humano
Si bien el análisis se centró en China e India, los
investigadores argumentaron que, si no se aborda, la
contaminación de la fabricación de baterías se convertirá en un
desafío cada vez más global a medida que aumenten las tasas de
adopción de vehículos eléctricos. Incluso si países como China e
India subcontrataran la fabricación de baterías, Sharma dijo que
sin estrategias para mitigar las emisiones deSO2, simplemente
estarían descargando el problema a otro país.
"Es importante mirar los vehículos eléctricos desde la
perspectiva de la cadena de suministro global", dijo Sharma. "Incluso
si India decidiera no construir una cadena de suministro
nacional y, en cambio, eligiera importarlos de otro lugar, la
contaminación no desaparecería. simplemente se externalizaría a
otro país".
Además de su recomendación de políticas para estándares
proactivos de contaminación del aire, lo que probablemente
sucedería a nivel nacional o subnacional, los investigadores
también examinaron cómo cambiar la química de la batería en los
vehículos eléctricos podría evitar emisiones no deseadas deSO2 a
una escala más global.
Si bien la mayoría de las baterías de vehículos eléctricos de
hoy en día dependen del cobalto y el níquel, el aumento de
productos químicos alternativos que utilizan hierro y fosfato (las
llamadas baterías de fosfato de hierro y litio) podría eludir
algunas de las preocupaciones asociadas con la minería y la
refinación de cobalto y níquel. Al evitar los dos minerales, los
escenarios con alta penetración de las baterías de fosfato de
litio dieron como resultado muchas menos emisiones deSO2 de la
fabricación.
En cualquier caso, Peng dijo que los hallazgos sirven como un
recordatorio para mantener a las personas en la mente al diseñar
planes de descarbonización, ya que incluso las tecnologías más
prometedoras podrían tener consecuencias no deseadas e
imprevistas.
"Conocemos muchas de las tecnologías importantes para reducir
las emisiones de carbono", dijo Peng. "Pero la otra parte es
cómo las personas se verán afectadas por esas tecnologías. Mi
enfoque es pensar en las mejores formas para que las tecnologías
y las personas se crucen, porque esas estrategias tendrán los
mejores resultados para el mayor número de personas".
Referencia: "Impactos multisectoriales de las emisiones de la
transición de los vehículos eléctricos en China e India" por
Anjali Sharma, Wei Peng, Johannes Urpelainen, Hancheng Dai,
Pallav Purohit y Fabian Wagner, 25 de octubre de 2024,
Environmental Science & Technology.
DOI: 10.1021/acs.est.4c02694
Además de Peng y Sharma, los autores incluyen a Johannes
Urpelainen de la Universidad Johns Hopkins, Hancheng Dai de la
Universidad de Pekín, y Pallav Purohit y Fabian Wagner del
Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados (IIASA).
El trabajo fue apoyado por el Premio Wellcome Trust al Cambio
Climático y la Salud, así como por la Escuela de Asuntos
Públicos e Internacionales de Princeton.
