En la reunión sobre el clima COP23, autobuses eléctricos trasladaron a los delegados por la ciudad y mostraron el potencial de la energía sostenible y las tecnologías verdes. Pero, para el agricultor Zhang Tuling, la tecnología verde significa aire polvoriento y cultivos raquíticos.
El señor Zhang vive cerca de una gran mina del norte de China donde se extrae un ingrediente clave para las baterías: grafito natural. Puede dar testimonio del coste social y ambiental oculto de las baterías de iones de litio, los dispositivos que hacen posibles las soluciones de almacenamiento de energía renovable, los vehículos eléctricos y la energía portátil.
Se prevé que el mercado de las baterías alcance un valor de 100.000 millones de dólares para 2025. Para 2040, las baterías que almacenan energía solar para empresas y hogares representarán el 57 % de la capacidad de almacenamiento de energía mundial.
La comunidad climática ha tomado nota. Para mantener el calentamiento global por debajo de 1,5 grados, el Acuerdo de París de 2015 estableció que para 2030 deberían incorporarse a las carreteras de todo el mundo 100 millones de vehículos eléctricos. Esto supone multiplicar por 50 la cifra actual.
Paradójicamente, alcanzar este objetivo podría causar daños imprevistos tanto a las personas como al medio ambiente. Las conversaciones de la COP23 de la semana pasada en Bonn están dando paso a la acción. Pero, para que las baterías ayuden a alcanzar nuestros objetivos climáticos en lugar de obstaculizarlos, hay que superar las cinco barreras siguientes:
La huella de carbono de las baterías de los vehículos eléctricos
Se prevé que las baterías que impulsan los vehículos eléctricos representen el 90 % del mercado de baterías de iones de litio para 2025. Son la principal razón por la que los vehículos eléctricos pueden generar más emisiones de carbono a lo largo de su ciclo de vida —desde la adquisición de materias primas hasta la fabricación, el uso y el reciclaje— que los automóviles de gasolina o diésel. Esto se debe a tres factores.
En primer lugar, fabricar un vehículo eléctrico contribuye, en promedio, el doble al potencial de calentamiento global y consume el doble de energía que fabricar un automóvil con motor de combustión. Esto se debe principalmente a su batería. La producción de baterías consume mucha energía, desde la extracción de materias primas hasta la electricidad utilizada en la fabricación. Cuanto más grande es el automóvil eléctrico y mayor su autonomía, más celdas de batería necesita para funcionar y, en consecuencia, más carbono se emite.
En segundo lugar, una vez en uso, un vehículo eléctrico es tan ecológico como la electricidad que alimenta su batería. Una batería alimentada con carbón contamina más que una alimentada con energía solar. Los gobiernos pueden contribuir acelerando la transición hacia energías más limpias.
En tercer lugar, aunque un vehículo eléctrico tiene una huella de carbono mayor al principio de su ciclo de vida, por lo general es más limpio durante el uso. Con el tiempo, puede alcanzar el mismo nivel que un automóvil con motor de combustión. El kilometraje del automóvil también determina en qué momento las emisiones acumuladas de un vehículo eléctrico igualan las de uno con motor de combustión.
Por ejemplo, en Alemania —donde cerca del 40 % de la combinación energética procede del carbón y el 30 % de fuentes renovables—, un automóvil eléctrico mediano debe recorrer 125.000 km, en promedio, para igualar las emisiones de un automóvil diésel, y 60.000 km en comparación con uno de gasolina. Un automóvil eléctrico tarda nueve años en ser más ecológico que uno diésel, suponiendo un kilometraje medio anual de 13.500 km (como en Alemania en 2002, frente a 12.700 km en Inglaterra en 2013). Para entonces, la mayoría de los consumidores ya habrá comprado un automóvil nuevo. La situación es similar en Estados Unidos, pero menos marcada en la Francia que funciona con energía nuclear.
Aprovechar el potencial ecológico de los automóviles eléctricos exige algo más que aumentar la producción. El sistema en el que funcionan también debe ser sostenible.
La contaminación va más allá de las emisiones de carbono
La producción de baterías causa más daños ambientales que las emisiones de carbono por sí solas. Pensemos en 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 derivados de la extracción de litio en América Latina, que pueden alterar los ecosistemas y perjudicar a las comunidades locales; un río muy contaminado a causa de la extracción de níquel en Rusia; o la contaminación del aire en el noreste de China, como se mencionó antes.
Reutilizar baterías en distintos sectores
Como muestra el ejemplo de los automóviles, los efectos ambientales negativos de las baterías disminuyen cuanto más se prolonga su vida útil. Las baterías de los vehículos eléctricos pueden adaptarse y reutilizarse en otro sector, duplicando así su ciclo de vida hasta unos 20 años.
Cuando la capacidad de las baterías de los automóviles eléctricos cae por debajo del 70-80 % tras unos 10 años de uso, ya no tienen suficiente potencia para impulsar el automóvil. Sin embargo, conservan capacidad suficiente para el almacenamiento estacionario en distintos contextos: en hogares, para equilibrar la producción de las centrales eléctricas o para electrificar comunidades rurales sin conexión a la red.
Sin embargo, reutilizar las baterías para otros fines es costoso. Esto se debe a la escasez de información y al limitado intercambio de datos sobre el valor residual de la capacidad de las baterías, a la falta de normas y a la incertidumbre regulatoria sobre la responsabilidad cuando cambian de propietario y de uso. Para superar estas barreras se necesitan iniciativas público-privadas que abarquen distintos sectores.
Reciclar baterías
Se estima que 11 millones de toneladas de baterías de iones de litio agotadas inundarán los mercados para 2025 si no se establecen sistemas para gestionarlas.
Esto es importante si queremos abordar el cambio climático. Debemos aprovechar al máximo los recursos existentes de baterías para evitar la contaminación causada por residuos tóxicos y garantizar un suministro sólido de materias primas con un bajo coste ambiental.
Actualmente, reciclar una batería cuesta 1 € por kg. Pero el valor de las materias primas recuperadas equivale solo a un tercio de ese coste. Reciclar litio cuesta cinco veces más que extraer material virgen. Por eso, solo se recicla el 5 % de las baterías de iones de litio en Europa.
Sin embargo, el reciclaje podría ser rentable. En 2015, las baterías de iones de litio consumieron metales y minerales por valor de 2.000 millones de dólares. El precio del cobalto subió más de un 80 % en los últimos doce meses, y se estima que la demanda de cobalto se duplicará para 2020, hasta alcanzar las 200.000 toneladas al año. Se prevé que la demanda de litio se cuadriplique para 2025, hasta alcanzar las 780.000 toneladas.
Además, el litio es una materia prima valiosa. Para recuperar una tonelada, hay que reciclar 28 toneladas de baterías. En cambio, para extraer una tonelada de litio virgen en Chile, hay que excavar 1.250 toneladas de tierra.
En general, el reciclaje ofrece buenas perspectivas. Pero actualmente se ve obstaculizado por varias barreras, entre ellas la disponibilidad limitada de baterías para reciclar; la falta de normas para simplificar el reciclaje; políticas y sistemas de incentivos insuficientes para fomentar la recolección; y la falta de claridad sobre la responsabilidad.
Equilibrar el medio ambiente con otros desafíos
También hay que tener en cuenta otras cuestiones pertinentes. Entre ellas:
- Desafíos sociales y violaciones de los derechos humanos, como las condiciones de trabajo peligrosas en contextos de pobreza, la exposición a la contaminación y otros problemas
- Garantizar el acceso a materias primas clave. Por ejemplo, más del 60 % del cobalto procede de un solo país: la República Democrática del Congo. Esto está llevando a los organismos reguladores a establecer listas de materias primas críticas
- Crear oportunidades para impulsar el progreso económico inclusivo y el desarrollo sostenible mediante la innovación
Las organizaciones públicas y privadas deben trabajar en conjunto para cambiar los sistemas que sustentan la producción y el uso de baterías, desde la regulación hasta la acción empresarial y la concienciación pública.
La Alianza Global de Baterías es una nueva plataforma para hacer posible esta cooperación. Nuestra revolución climática no debe llevarse a cabo a costa de otros objetivos ni de las personas que menos pueden permitírselo.
