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El fin de los motores de combustión?

Actualmente el mercado de los carros eléctricos avanza a una velocidad impresionante, ayudado en varios países por programas de gobiernos impulsando esta nueva tecnología para contrarestar el avance del cambio climático. Sin tomar alguna posición relacionada al tema del medio ambiente, es interesante analizar un poco la situación actual del mercado global de carros eléctricos y su relación con el medio ambiente.

Hemos visto en los medios que varios países han puesto metas a largo plazo de poco a poco dejar de utilizar vehículos de combustión e incluso prohibir su venta a partir de cierta fecha. Esta meta va de la mano con el objetivo “net zero”, tratar de llegar a tener emisiones de carbono casi nulas por país, considerando que el transporte de todo tipo (terrestre, aire, agua) actualmente representa el 14% de todo el carbono emitido globalmente.

Imagen de reporte de International Council on Clean Transportation, Octubre 2021

Como podemos notar en la imagen anterior varios países ya han suscrito acuerdos e incluso leyes para poner en marcha este plan y poder cumplir con esta meta global. Algo que es importante mencionar es que muchas de estas metas son solamente para lo que se conoce como light-duty vehicles, que son vehículos livianos para pasajeros. De ese 14% mencionado previamente el 57% son light duty vehicles, por lo que con todo este cambio estaríamos solucionando el 8% de las emisiones globales; solo para tener una perspectiva de la magnitud del problema que estamos tratando de solucionar. La solución al calentamiento global va a ser un portafolio de acciones a tomar no hay una sola que solucione todo, pero volvamos al tema.

A la fecha, la venta de vehículos eléctricos o híbridos se ha incrementado exponencialmente, con aproximadamente 4.2 millones de unidades vendidas en el 2021. Incluso varios de los grandes fabricantes de vehículos tambien han indicado que una parte importante de sus ventas vendrán de los nuevos vehículos eléctricos que manufacturen en las próximas décadas.

BEV: Battery Electric Vehicles; Jato Blog March 2022

Es válido el hype? Son los vehículos eléctricos la “silver bullet” para acabar con una parte importante del calentamiento global? Sabemos que este factor es una razón importante para comprar un vehículo eléctrico debido a que es una tecnología relativamente nueva, los precios son altos en varios países sin considerar subsidios y la infraestructura de servicio esta todavía en construcción, es decir estamos viendo a los early adopters comprarlos. Pero para poder comparar su impacto ambiental versus un vehículo a combustión debemos fijarnos en dos consideraciones importantes: de dónde proviene la electricidad para cargar los carros eléctricos y la construcción de las baterías.

Como conocemos, el mix de energía para cada país es distinto, y en la mayoría, el porcentaje más grande de la generación de electricidad hoy en día proviene de combustibles fósiles. Es decir, si compras un carro eléctrico pero la electricidad que utilizas para cargarlo todos los días proviene de combustibles fósiles, al final el impacto ambiental puede resultar peor que seguir utilizando un vehículo de combustión.

ICEV: Internal Combustion Engine Vehicle, HEV: Hybrid Electric Vehicle, BEV: Battery Electric Vehicle, GWP: Global Warming Potential

En los gráficos presentados anteriormente podemos ver justamente un ejemplo de lo que comento; en Polonia el 84% de su energía eléctrica viene de combustibles fósiles mientras que en Noruega el 97.5% viene de energías renovables. La conclusión es que en Polonia resulta más amigable al medio ambiente continuar usando un vehículo a combustión en comparación con Noruega, incluso en Polonia se ve un salto adicional en la gráfica cuando se debe hacer un cambio en la batería. En Noruega estarías indiferente entre las dos opciones hasta que el vehículo cumpla aproximadamente los 2.6 años, a partir de eso los vehículos eléctricos ganan.

En este frente ya hemos visto que varios países están haciendo avances importantes en dejar de usar combustibles fósiles, así que hay buenas noticias por ese lado, pero vemos que en otros donde se prevé que sean los que tendrán mayor crecimiento poblacional en las próximas décadas ni lo están pensando en este momento. Estimo que en esos países veremos algo parecido a Polonia, pueden usar todos los carros eléctricos que quieran pero continuarán empeorando el problema en vez de ayudar.

Interesante ver que en los países donde vemos más fervor por hacer frente al calentamiento global son los países que afectan muy poco al resultado final.

Adicionalmente, el precio de la electricidad y el poder adquisitivo de los consumidores son consideraciones importantes y con diferencias grandes entre países al momento de considerar la compra de un vehículo eléctrico. En Europa, con una clase media fuerte, puedes darte el lujo de pagar un poco más en electricidad y comprar un carro eléctrico para apoyar al medio ambiente; lo mismo no puede hacer una persona que vive en la India. Hoy en día la energía a base de combustibles fósiles es eficiente, barata, 24/7 y no da pánico al público (como la nuclear); al compararse con las energías verdes vemos que éstas fallan en por lo menos uno de esos puntos.

Significa que, mientras estas tecnologías estén “verdes” (heh) o en desarrollo todavía y si no son en muchos casos subsidiadas por gobiernos (trayendo otro tipo de problemas también), el costo es prohibitivo en comparación con seguir utilizando energía a base de combustibles fósiles. Es por esto que en ciertos países la compra de uno de estos vehículos, sin considerar el tema de la distancia que se puede manejar, es bastante sencilla. Me va a costar más caro cargarlo todos los días que llenarlo con gasolina? Ni pensar en un país donde se va la luz frecuentemente.

La otra consideración y la que me parece ser la más importante se relaciona a la construcción de la batería. Hoy en día cuando se habla de un vehículo eléctrico se le dice un vehículo cero emisiones; esa definición es la que no me gusta y puede darnos una imagen errónea del problema. Es claro que si estamos solamente midiendo las emisiones para considerar el impacto ambiental no vamos a encontrar ninguna y pasamos el exámen con excelente nota, pero tal vez hay algo que no estamos viendo y que puede resultar en problemas más adelante.

Sabemos que mientras más grande sea la batería, más minerales se necesitan para construirla y por ende se necesitan de más procesos que no necesariamente sean buenos con el medio ambiente. Para construir una batería eléctrica se utiliza una mezcla de minerales, la más utilizada actualmente consiste de Litio, Níquel, Manganeso y Oxido de Cobalto (LiNiMnCoO2).

Procedimiento de manufactura de baterías para carros eléctricos.

Es justamente esta parte que no se está analizando más detenidamente; la extracción de estos minerales trae consigo otro tipo de problemas al medio ambiente. Estos problemas no los vas a detectar si solo estas midiendo las emisiones del vehículo, estos son: acidificación de la tierra, formación de partículas finas en el aire y escasez de minerales. Tomando en consideración estas variables, la creación y uso de un vehículo eléctrico actualmente genera el doble del potencial de acidificación de la tierra y creación de partículas en el aire y se necesita casi cinco veces más la cantidad de minerales para construirlo que un vehículo a combustión.

NOR: Noruega, EU28: European Union Average, POL: Polonia

Tomando en cuenta esto, empujar demasiado con la adopción de estos vehículos al día de hoy, cuando no hemos desarrollado una mejor tecnología de baterías, traería otro tipo de problemas al medio ambiente, pasando de preocuparnos por el calentamiento global a preocuparnos por la acidificación y la emisión de partículas en el aire, algo que si tiene un impacto directo a nuestra salud.

Dado que es deseable una reducción global de todas las categorías de impacto al medio ambiente, es necesario promover la investigación para el desarrollo de procesos de producción de baterías más eficientes y menos contaminantes, reduciendo significativamente el uso de minerales raros y de combustibles fósiles.

Y eso que no hemos conversado todavía del problema de la demanda y la capacidad que existe hoy en día para electrificar al planeta.

Necesitas más producción de electricidad, claro que de prefencia que sea limpia.

En los gráficos anteriores podemos ver la demanda de energía eléctrica adicional que se va a necesitar para lograr las metas anunciadas (APS) y un escenario más conservador (STEPS). Esta elevada demanda de baterías equivale a que se necesita 52 giga-fábricas de producción anual de 35GWh en el caso del escenario de STEPS o de 90 giga-fábricas en el caso del escenario APS.

Esta demanda ha provocado un aumento significativo entre principios de 2021 y mayo de 2022 de los precios del litio que se multiplicaron por más de siete y los del cobalto por más del doble. Los precios del níquel casi se duplicaron en el mismo período, alcanzando niveles no vistos en casi una década.

Impresionante la cantidad de minerales que se necesitan.

Para poder cumplir con esas metas y suplir la demanda se necesita una cantidad gigantesca de nuevas minas listas para operar y producir los minerales de las baterias. En el caso de litio, y en el escenario conservador, se prevé necesitar alrededor de 330kt al año versus la producción en el 2021 que fue de 80kt equivalente a necesitar de 30 minas nuevas, y en el escenario más agresivo se necesitarían 500kt al año o 50 minas nuevas.

Y bueno dejando de lado los problemas ambientales que pueden traer todas estas nuevas minas que entran en operación, hay otro tema también:

Cuantos años para recién operar?

Toma años poner en operación las diferentes minas que se necesitan para extraer los minerales que se usarán para construir las baterías. En el caso de una nueva mina de litio, toma desde 6 años que se empieza con los estudios de factibilidad hasta casi 20 años para que recién puedas producir.

Tomando todo esto en consideración, vamos a poder cumplir con las metas en el 2030 o 2035?

No me malinterpreten, confío y tengo esperanzas en nuestros investigadores y científicos que trabajan en esta tecnología para justamente poder enfrentar estos diferentes problemas y creo que el futuro es eléctrico. Sin embargo, este push por políticos que quieren más votos, las noticias que venden el tema como si la solución fuera simple y el miedo al cambio climático puede generar que nos estemos precipitando en ciertas decisiones.

Hasta mientras parece que se vienen buenas épocas y dividendos para las empresas mineras y relacionadas.

Long: $RIO $BHP and other related materials assets.

Not financial advice.

References

Global Electric Vehicle Outlook 2022

International Council on Clean Transportation

Intergovernmental Panel on Climate Change

A Life Cycle Environmental Impact Comparison between Traditional, Hybrid, and Electric Vehicles in the European Context

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