Los vehículos eléctricos funcionan con electricidad suministrada por baterías recargables, es decir, a base de energía; mientras que los carros convencionales lo hacen con combustibles fósiles y tienen un fuerte impacto ambiental. Se estima que el sector de transporte emite un 25% de las emisiones totales de CO2 al planeta, por ello, los primeros son una solución para el cuidado del planeta.
Varios científicos, entre ellos el guatemalteco Fernando Aguilar López, indican que se necesitan enormes cantidades de materias primas para construir suficientes baterías y así garantizar la transición de vehículos convencionales a eléctricos. La materia prima de estas baterías es, entre otros, el litio, níquel y cobalto, que se obtienen a través de minería por lo tanto, la alta demanda podría amenazar los objetivos del cuidado ambiental.
Ante esta problemática proponen que la producción de vehículos eléctricos esté acompañada de hábitos políticos y sociales que ayuden a reducir el impacto ambiental de la producción de la materia prima de este medio de transporte.
Trayectoria por Europa
Desde pequeño, la ciencia, los recursos naturales y la energía renovable fue de interés para Fernando Aguilar López. Por ello, en los últimos años se ha dedicado a estudiar el impacto que la electrificación del sector de transporte tiene en el uso de recursos naturales y estrategias para reducir el riesgo de interrupciones en la cadena de suministro de estos materiales.
Al terminar el colegio, Aguilar López viajó a Alemania para estudiar ingeniería industrial en la universidad. Sin embargo, el destino lo llevó a continuar sus estudios en la Licenciatura en Física en la Universidad Técnica de Berlín (TUB).
Aunque su plan original era solo estudiar dicha carrera por un semestre, uno de sus catedráticos y sus padres lo convencieron de explorar la carrera en física lo cuál despertó un nuevo interés en las ciencias naturales y lo llevó a terminarla. Al graduarse, comenzó su especialización. Viajó a Suiza para continuar con una maestría enfocada en manejo de energía y sostenibilidad en la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL).
Con su tesis se enfocó en el impacto de los paneles solares en el medioambiente. También trabajó en proyectos para entender las nuevas tendencias en el sector de movilidad eléctrica, lo que lo llevó a cursar un doctorado en ecología industrial en los últimos tres años y medio.
En este busca entender cómo las actividades humanas afectan el uso de recursos naturales para identificar riesgos en la producción de materiales y estrategias para reducir el impacto en el medio ambiente, específicamente la movilidad eléctrica.
Actualmente, el guatemalteco trabaja en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Noruega (NTNU), en el programa de ecología industrial. Debido a que cada vez hay más demanda de carros eléctricos, su investigación se basa en estudiar cómo los materiales de las baterías que utilizan estos vehículos podrían escasearse y provocar problemas de suministro a largo plazo, así como un impacto a nivel ambiental.
La investigación
¿Cómo se interesó en el tema de las baterías de litio para carros eléctricos?
Cuando hice la maestría aprendí acerca de energías y comencé a estudiar el tema de los carros eléctricos. Nunca pensé que los materiales que se necesitan para crear las baterías de litio, que son las que usan la mayoría de estos vehículos, pudieran ser escasos ante una demanda alta que se podría tener en el futuro.
No se trata de analizar cuántas baterías podríamos necesitar para cubrir la demanda, sino cuestionarnos si realmente podemos producir materiales a la velocidad que se necesita y no generar problemas de suministro, mucho menos al medio ambiente.
¿Solo de litio están hechas estas baterías?
No, existen varios tipos de baterías, las cuales usan distintos materiales. Yo me he enfocado en nueve materiales: litio, níquel, cobalto, cobre, grafito, silicio, aluminio, manganeso y fósforo.
Entonces, ¿por qué se produciría un cuello de botella? Es decir, que haya mucha demanda y poca producción de materiales
La industria de la movilidad eléctrica se está enfocando en las baterías de litio, dentro de las cuales existen varias opciones que utilizan níquel, cobalto, manganeso, o fósforo en vez de níquel.
Las opciones dentro de las baterías de litio llevan a una alta incertidumbre de cómo se desarrollarán nuevas tecnologías por la alta demanda de estas materias prima.
Claro que existen varios factores para el análisis, pero nosotros nos enfocamos en la demanda. Consideramos que para evitar el cuello de botella habría dos soluciones. La primera es subir la producción y la segunda, es reducir la demanda. Sin embargo, también tiene su grado de dificultad porque no se sabe qué tan rápido se podrá lograr la producción de baterías con esos materiales y qué tan rápido aumentará la demanda de vehículos eléctricos.
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Aumentar la producción a un paso tan rápido a como va la demanda de vehículos eléctricos es muy difícil. Existen barreras técnicas, sociales y culturales que lo dificultan, por lo que también consideramos necesario controlar la demanda.
Se prevé que la mitad de las ventas de automóviles nuevos en los Estados Unidos sean eléctricos para el año 2030. Mientras que en la Unión Europea se estima que las ventas de vehículos nuevos deberán ser eléctricos para el 2035.
Entonces, estamos llegando a un momento en que se requerirá considerablemente más material del que podemos producir; por lo que se debe comenzar a pensar qué hábitos podemos cambiar para reducir este riesgo. El desafío es reducir la demanda sin comprometer la electrificación del sector automotriz.
¿Cuáles podrían ser estos hábitos?
Tenemos claro que los cambios sociales y de estilo de vida son las medidas más eficientes para reducir los riesgos materiales de suministro, debido a que, si nos proponemos a producir rápido, la extracción de los materiales puede causar problemas locales y que no sea escalable al paso necesario. Por ello, se propone algunos hábitos como:
- Optar por vehículos más pequeños. No se necesitan carros más grandes, pesados y con baterías más grandes, sino que deberíamos de compartir automóviles pequeños. En otros países hay iniciativas que sugieren usar un carro pequeño para moverse en la ciudad y para salir, alquilar uno más grande. Además, en el día a día el carro solo se utiliza un 5% del día, porque el resto del tiempo está estacionado. También incentivar al uso del transporte público eficaz.
- Ampliar la vida útil de las baterías por medio de su reutilización y derecho a su reparación.
- Las mineras podrían tener menos impacto ambiental. Actualmente, quienes ven los beneficios de los carros eléctricos son, en su mayoría, Estados Unidos, Europa y China; pero quienes ven los problemas de la producción de estos recursos son otros países. Aumentar la producción a un paso demasiado rápido, podría evitar que se realicen los estudios de impacto ambiental que se deberían de hacer al abrir un proyecto minero.
- Apostar a la economía circular. Es decir, que las baterías se puedan volver a usar “de segunda mano”. Podría ser para otro automóvil o para una bicicleta eléctrica. La idea es incentivar la utilización de las baterías reusadas y así evitar que sea desechable: que se utilicen, se tiren y se compre una nueva.
- Asegurar el reciclaje eficiente de las baterías después de su uso. Actualmente se pierden varios materiales incluyendo el litio, fósforo, grafito, y aluminio, llevando a mas demanda por materia prima y por ende necesidad minera. Recuperar estos materiales puede ser clave para reducir la demanda de materia prima en el largo plazo.
¿Estas acciones se deben implementar desde ya?
Sí, los estudios indican que la demanda de carros eléctricos seguirá creciendo exponencialmente. Incluso, ya se está viendo la escasez de materiales. El precio del litio aumentó su precio cinco veces en comparación al 2019, también subió el precio del fósforo, que se reflejó en que subieran los precios de la comida.
Otro riesgo se puede ver también en el fósforo, porque si su precio aumenta mucho se ve afectada la agricultura porque este ingrediente se emplea para fertilizantes.
¿Otros vehículos, como las bicicletas eléctricas, también tienen este riesgo, de provocar escasez de materia prima?
La investigación que he hecho se enfoca en los carros privados de pasajeros, pero hay muchas otras industrias que también le están apostando a la tecnología de baterías de litio.
La demanda por baterías en estas otras industrias puede aumentar el riesgo de cuellos de botella en el suministro de materiales y por ende es importante buscar sinergias. Existen muchos casos en donde las baterías de los carros eléctricos se han reusado para bicicletas en vez de producir baterías nuevas para ellas, por ejemplo.
¿Cómo afecta el cuello de botella y la alta demanda de materiales a países como Guatemala?
Además de que el país también tendrá demanda de estos vehículos, Guatemala es productor de níquel. Se podría valorizar este material localmente.
Por ejemplo, el gobierno de Indonesia puso una restricción que no permite la exportación de la roca del níquel, sino que en el país deben refinarlo para así después exportarlo como un material más valorizado. Esto tiene un impacto positivo en la industria y economía del país.
