A medida que se transita de los combustibles fósiles a las energías renovables, la generación de electricidad supondrá una carga para el suministro mundial de minerales críticos para baterías.
La capacidad mundial de las baterías debe crecer 40 veces más que en la actualidad, y los vehículos eléctricos requerirán el 80 % de esa capacidad futura. También aumentará la necesidad de circuitos integrados.
Se producirá competencia por ambos recursos entre los vehículos y otros usos. Los trenes, los trolebuses y otros vehículos de alimentación continua deberían desempeñar un papel central en la planificación del transporte, aliviando la demanda de estos minerales críticos.
Los fabricantes de automóviles del mundo han anunciado su intención de pasar de los vehículos de petróleo a los vehículos eléctricos de batería a mediados de la década de 2030, pero los VE requieren seis veces más insumos minerales que los automóviles convencionales, además de mayores cantidades de circuitos integrados. Ya, una escasez mundial de circuitos integrados obliga a los fabricantes de automóviles a reducir la producción de vehículos de petróleo. ¿Existe un suministro sostenible de los materiales necesarios para miles de millones de VE? Debemos analizar los costes ambientales y sociales cadena de suministro de los VE y cómo minimizar la necesidad de minerales críticos por pasajero-kilómetro.
La mayor dependencia de la energía eólica y solar pondrá de relieve la intermitencia de estas fuentes, ya que generan demasiada energía en los días soleados y muy poca por la noche, con lluvia o en invierno. Los combustibles fósiles proporcionan energía almacenada que se quema según la demanda, pero un futuro de energías renovables requerirá almacenamiento en baterías y tensionará un suministro escaso. Es probable que la capacidad de almacenar energía eléctrica sea insuficiente para satisfacer la demanda, lo que significa que los consumidores podrían tener que elegir entre cargar sus vehículos eléctricos o ver la televisión.
Promovemos opciones de transporte público masivo electrificado, como trenes y trolebuses, para alinear mejor el suministro de energía almacenada con las necesidades de transporte.
Un VE puede utilizar hasta 10 000 veces más litio que un único teléfono inteligente, lo que genera una competencia por el suministro entre los fabricantes de automóviles y de dispositivos del mundo. En el escenario de desarrollo sostenible 2021 de la AIE de minerales críticos, el 80 % del almacenamiento en baterías en 2040 se utilizaría en vehículos eléctricos ligeros, y esto requerirá un aumento de 40 veces en la producción de litio y níquel, y más de 20 veces más de cobre, grafito y cobalto en comparación con los niveles de 2020.
El vehículo promedio está estacionado el 96 % del tiempo, lo que significa que los materiales escasos para baterías y chips permanecerán en gran medida sin uso. Las baterías se degradan con el tiempo y experimentan una lenta pérdida de energía conocida como drenaje fantasma, lo que puede requerir que la batería reciba corriente de arranque con otra batería. En un vecindario con muchos VE, la red eléctrica puede sufrir sobrecarga a medida que las personas conectan sus vehículos por la noche, y la propia red eléctrica puede necesitar almacenamiento en baterías para cargar las baterías de los VE.
Impactos ambientales y sociales
El motor, el sistema de carga e incluso la gestión térmica de las baterías de un VE requerirán un aumento de circuitos integrados, pero la fabricación de estos circuitos tiene una enorme huella de carbono y requiere grandes cantidades de agua. Taiwán fabrica dos tercios de los semiconductores del mundo y se enfrenta a una sequía: «Funcionarios y académicos han advertido de que la escasez de agua podría convertirse en un problema persistente en los próximos años debido al cambio climático», escribió el Wall Street Journal en abril, «y los agricultores temen que una escasez prolongada pueda dejar sus tierras improductivas».
Los fabricantes de semiconductores están construyendo nuevas instalaciones en el suroeste de Norteamérica, pero el calentamiento global ha convertido una sequía moderada en una megasequía en la región. De manera similar, 65 % de todo el suministro de agua del Salar de Atacama, en Chile, se destina a la extracción de litio, lo que provoca una escasez extrema de agua y afecta la capacidad de los agricultores locales para cultivar y mantener el ganado.
Un aumento de la demanda de minerales podría provocar importantes emisiones de gases de efecto invernadero, pérdida de biodiversidad, contaminación y violaciones de los derechos humanos. La República Democrática del Congo produce el 60 % del cobalto mundial (un componente clave en las formulaciones de baterías), que tendrá una demanda tan alta que las reservas se agotarán para 2030, lo que conducirá a una minería cada vez más intensiva. En la RDC, Amnistía Internacional ha vinculado la minería de cobalto con abusos contra los derechos humanos, en concreto en lo que respecta a infracciones del trabajo infantil.
Las baterías representan entre el 30 % y el 40 % del coste de un VE, y un aumento repentino de precios o una interrupción del suministro podría hacer que los VE resulten menos atractivos para los consumidores, empujándolos de vuelta a la “opción segura” de los vehículos de petróleo. El precio de las baterías de iones de litio se redujo a la mitad entre 2014 y 2018, pero solo un 10 % desde entonces. Los ahorros derivados de la innovación y de las economías de escala ceden rápidamente ante la oferta y la demanda; la minería no se beneficia de un “efecto de red”. Las minas ubicadas en entornos sociales y políticos difíciles pueden dar lugar a oleadas de nacionalismo de recursos que interrumpen los suministros, como ocurrió, por ejemplo, con el aumento del impuesto de 2018 de la RDC sobre el cobalto y el cobre. Los problemas asociados a la carga de los VE ya han provocado que 1 de cada 5 propietarios de VE en California vuelvan al petróleo.
Más trenes, menos minería
La búsqueda de materiales críticos para los vehículos se convertirá en una “amenaza para la sostenibilidad a largo plazo del sector del transporte” a menos que se priorice un transporte público mejorado. La mayor parte del transporte público debería utilizar energía de alimentación continua en lugar de energía almacenada. Los trenes eléctricos, los trolebuses y los eHighways que utilizan raíles o líneas aéreas deberían constituir la columna vertebral de una nueva infraestructura de transporte.
Afortunadamente, esto no requiere avances tecnológicos: se trata de “no es un problema de vehículos, sino un problema de diseño urbano.” Un futuro sostenible consiste principalmente en reimaginar, más que reinventar, el transporte. Aunque el ferrocarril es uno de los modos de transporte más eficientes energéticamente para mercancías y pasajeros, a menudo se ignora en el debate público.
Ahora es el momento de mantener ese debate.
