El balance de CO2 de los coches eléctricos

El balance de CO2 de los coches eléctricos

El triunfo de la electromovilidad ya no se puede detener. En las últimas semanas y meses, varios grandes fabricantes de automóviles han concretado su cambio de rumbo. Sobre todo, el poderoso grupo VW, que quiere haber convertido la mitad de su gama de modelos a coches eléctricos para 2030 y aspira a un balance de CO2 completamente equilibrado en todo el grupo para 2050. Su rival Renault es aún más ambicioso: los franceses quieren ofrecer nueve de cada diez coches nuevos con propulsión puramente eléctrica para finales de la década. La ambición de transformación está siendo impulsada por la política: la Comisión de la UE acaba de presentar el tan esperado paquete climático “Fit for 55”. Sus propuestas pretenden ser una hoja de ruta hacia el objetivo de ahorrar al menos el 55 por ciento de los gases de efecto invernadero para 2030 en comparación con 1990. Parte de ella se centra en la industria automotriz: los automóviles nuevos ya no deberían emitir emisiones de CO2 a partir de 2035. Pero, ¿hasta qué punto son realmente respetuosos con el medio ambiente los coches eléctricos y, por tanto, toda la movilidad eléctrica?

Huella de carbono: se trata de algo más que operaciones

¿Son los vehículos eléctricos realmente más respetuosos con el medio ambiente que los modernos motores de combustión, ya sean de gasolina o diésel? Los expertos también discuten sobre esto. En definitiva, no sólo hay que tener en cuenta las (inexistentes) emisiones durante la conducción, sino también los contaminantes producidos durante toda la vida útil del coche. "Los coches eléctricos circulan localmente sin emisiones. Esto no significa que también conduzcan sin CO2, porque hay que tener en cuenta la generación de electricidad", explica el profesor Martin Doppelbauer del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT), donde ocupa una cátedra de vehículos eléctricos híbridos, en un artículo invitado en la revista "Auto Motor Sport". 

La cuestión del respeto al medio ambiente, la huella real de CO2 de los vehículos eléctricos, sólo puede responderse con la ayuda de un equilibrio medioambiental integral. Se tiene en cuenta todo el ciclo de vida de los vehículos: desde la producción de todos los componentes, incluida la batería, hasta el funcionamiento del vehículo y la energía necesaria para el mismo, pasando por el esfuerzo de mantenimiento y hasta la eliminación del vehículo. El Ministerio Federal de Medio Ambiente, Conservación de la Naturaleza y Seguridad Nuclear (BMU) de Alemania ha elaborado una evaluación integral de este tipo. El resultado es el estudio “¿Qué tan ecológicos son los coches eléctricos?” 

¿Por qué tantos estudios son engañosos?

También explica por qué hay tantos informes diferentes, a veces engañosos o contradictorios, sobre el respeto al medio ambiente de los coches eléctricos: según el BMU, las razones más comunes para esto incluyen la comparación de diferentes características de los vehículos (por ejemplo, clases, motores y tamaños de batería), la consideración de diferentes secciones del balance (por ejemplo, solo la producción de vehículos) y diversas suposiciones sobre el mix eléctrico en la producción y el uso de los coches eléctricos. Además, a veces se utilizan datos obsoletos, especialmente en el caso de las baterías. Hablando de baterías: las suposiciones sobre la vida útil de una batería para coches eléctricos suelen ser muy diferentes en los distintos estudios. En resumen, a menudo se comparan manzanas con naranjas y en ocasiones se utilizan datos incorrectos o al menos desactualizados.

Coche eléctrico de CO2: el mix eléctrico es crucial

El mix eléctrico determina principalmente si un vehículo eléctrico tiene mejores resultados en términos de huella de carbono que un motor de combustión. Aunque un vehículo de este tipo funciona sin emisiones, las centrales eléctricas ciertamente emiten gases de efecto invernadero cuando suministran corriente de carga, al menos si se utilizan combustibles fósiles. 

En países como Alemania y Austria se utilizan cada vez más energías renovables para generar electricidad. En 2019, por ejemplo, su participación en Alemania ya rondaba el 41 por ciento, y en Austria ese mismo año llegaba al 75,1 por ciento, según el balance energético de la Estadística de Austria. Esto se compara con un promedio de la UE del 34,1 por ciento. En cualquier caso, la tendencia sigue al alza; En Alemania, más de la mitad de la electricidad pronto procederá por primera vez de fuentes renovables. Sin embargo, con el actual mix eléctrico alemán, los coches eléctricos son mucho más respetuosos con el clima que los vehículos de combustión.  

Así lo confirma el profesor Doppelbauer de KIT: Como explica, un coche nuevo (todos los tipos de propulsión) en la UE emitió una media de unos 140 gramos de CO2 por kilómetro en 2020. El creciente número de PHEV y vehículos eléctricos ya habría reducido este valor significativamente en comparación con 2019. Los coches eléctricos obviamente utilizan electricidad durante la conducción. Según el experto, un valor típico, incluidas las pérdidas de carga, sería de 22 kWh/100 km. La Agencia Federal del Medio Ambiente (UBA) sabe cuánto CO2 se emite hasta la fecha al producir un kWh. Este indica en su sitio web un valor de 366g CO2/kWh para 2020. 

Doppelbauer calcula ahora: "Las emisiones de CO2 que se generan al conducir un coche eléctrico están entonces a poca distancia de una regla de tres: 22 kWh/100 km x 366 g (CO2)/kWh = 8.052 g (CO2)/100 km. Esto corresponde a 80,5 g/km. Ahorro en comparación con un coche nuevo medio (y como he dicho, en esta mezcla ya hay un número considerable de coches eléctricos y híbridos enchufables incluidos): un buen 42 por ciento”. 

Las baterías tienen un impacto negativo en el equilibrio ecológico

Pero ¿qué pasa con la producción de baterías que consume mucha energía y cómo afecta esto al equilibrio general? ¡Esto es, desde ya, el verdadero factor que mata el humor cuando se trata de movilidad eléctrica! Debido a la compleja y exigente producción de baterías, toda la producción, el mantenimiento y la eliminación de los vehículos influyen más en el equilibrio climático que toda la conducción. Y también mucho más que los vehículos comparables con motor de combustión (ver gráfico).

Sin embargo, según el estudio de BMU sobre coches eléctricos, el balance sigue siendo globalmente positivo porque el funcionamiento es mucho más respetuoso con el medio ambiente. "Las emisiones de gases de efecto invernadero de los vehículos eléctricos compactos actuales son menores durante toda su vida útil que las de vehículos comparables con motor de combustión. En comparación con un motor de gasolina, produce alrededor de un 30 por ciento menos de gases de efecto invernadero. En comparación con un motor diésel comparable, alrededor de un 23 por ciento menos", afirma el estudio del BMU, que calculó estos valores basándose en datos del Ifeu (Instituto de Investigación Energética y Medioambiental de Heidelberg).

El veredicto de Jürgen Stockmar es mucho más crítico. El experimentado experto en desarrollo automovilístico ha trabajado durante su carrera en la dirección de Magna, Steyr Daimler Puch, Opel y Audi, entre otros. Actualmente asesora a empresas del sector de la automoción y enseña en la Universidad Técnica de Viena. Por supuesto, Stockmar utiliza en sus cálculos un Audi e-tron y, por tanto, un SUV de lujo. Según Stockmar, la producción de una batería de iones de litio produciría 165 kg de CO2 por cada kWh de capacidad de la batería, según Johanneum Research. La producción de una batería de 95 kWh en el Audi e-tron requirió 15.675 kg de CO2. Por tanto, un vehículo con motor de combustión con las emisiones de CO2 permitidas legalmente de 95 g por kilómetro recorrería 165.000 kilómetros. E incluso entonces, el vehículo eléctrico no valdría la pena porque todavía utiliza electricidad durante su funcionamiento.  

Dividido en un kilometraje supuesto de 150.000, el e-tron del ejemplo de cálculo de Stockmar produce 104,5 g de CO2 por kilómetro sólo mediante la producción de baterías. Con un consumo de vehículo de 15 kWh cada 100 kilómetros, el actual mix eléctrico alemán añade 50 g adicionales de CO2 por kilómetro, según Stockmar. En verano, esto da como resultado unas emisiones totales (para la producción de baterías y el funcionamiento continuo) de unos 150 g de CO2/km. "Estas emisiones de CO2 están muy por encima del límite legal de emisiones de 95 g CO2/km", dijo Stockmar en un evento en línea organizado por MPKA (Motor Presse Klub Austria) a principios de 2022. Anexo: "¡Este vehículo no cumple con las normas de matriculación actuales!" Es incomprensible por qué los legisladores de la UE simplemente ignoran las emisiones provocadas por la producción de la batería. Por no hablar de la energía necesaria para reciclar las baterías, que también omitió en sus cálculos. De hecho, habría que tener en cuenta la evaluación del ciclo de vida durante todo el ciclo de vida de un vehículo. 

Energías renovables en auge

Por supuesto, una cosa juega a favor de la movilidad eléctrica: como se mencionó, la proporción de energías renovables en el mix eléctrico alemán seguirá aumentando, hasta al menos el 65 por ciento hasta 2030, de acuerdo con el objetivo del gobierno federal. Además, se pueden esperar mejoras en la producción de baterías, tanto en términos de eficiencia de materiales como de uso de energía. "Si se utiliza electricidad renovable para la producción, la carga de dióxido de carbono de la batería se reduce aproximadamente a la mitad", afirma el documento del BMU. Aunque en los cálculos se tuvo en cuenta que los motores de gasolina y diésel también son cada vez más económicos, es poco probable que se produzca un desarrollo comparable al de los coches eléctricos.

Además de una proporción cada vez mayor de energías renovables, el estudio se basó en los siguientes supuestos: para la producción de vehículos se supone la producción en Europa, mientras que para la situación actual se tiene en cuenta la producción de baterías según la combinación actual de países fabricantes. Las perspectivas para 2030 suponían entonces la producción europea de baterías. Esto parece razonable, ya que actualmente hay un aumento masivo en... Expansión de la producción de baterías en Europa está invertido. Sólo VW tiene planes ambiciosos en este sentido.

También se incluyó en los cálculos la adición de biocombustibles al diésel y a la gasolina de acuerdo con los objetivos nacionales y la normativa europea. Para el consumo de electricidad y combustible se utilizan datos realistas de vehículos de ejemplo típicos del ADAC EcoTest, que son significativamente más altos que los datos oficiales del fabricante. No se tuvieron en cuenta los promedios de la flota. Y para poder, como se suele llamar, “una comparación justa entre diferentes tipos de uso”, las emisiones totales se calcularon basándose en un kilometraje medio de vida útil de 150.000 kilómetros.

Coche eléctrico: un 40 por ciento menos de consumo de CO2 

Bajo todas estas suposiciones, la ventaja de un coche eléctrico en 2030 sobre un motor de gasolina en el cálculo del modelo BMU aumentará al 42 por ciento y sobre un diésel al 37 por ciento. Y esto a pesar de que la producción consume mucha energía. 

Hablando de uso intensivo de energía: las alternativas muy discutidas, especialmente los e-combustibles impulsados ​​por la industria, tienen una desventaja: "La producción de estos combustibles requiere más energía de la que luego se puede utilizar como combustible", concluyen los expertos del BMU. Al mismo tiempo, su uso en vehículos con motores de combustión es mucho menos eficiente que el de los motores eléctricos. El profesor Doppelbauer del KIT está de acuerdo: "Si se calcula honestamente el consumo actual de combustible de 7,3 litros cada 100 km, entonces los combustibles sintéticos necesitan más de 10 veces más energía eléctrica que los coches eléctricos".  

Los costes de las materias primas son mayores para los coches eléctricos

Un análisis más detallado del BMU confirma una sospecha que surge del nivel comparativamente alto de emisiones en la producción de vehículos: en términos de gasto acumulado en materias primas, los vehículos eléctricos hoy en día funcionan incluso peor que los vehículos con motor de combustión. "Para producir componentes de vehículos simplemente se necesitan más materias primas. Se utilizan varios materiales de fabricación intensiva, especialmente para la producción de baterías". Esto a su vez también afecta al equilibrio ecológico. 

También en este caso la producción de baterías es el mayor aguafiestas: la tecnología de iones de litio, por ejemplo, requiere cantidades importantes de cobalto, lo que también es criticado por sus condiciones de financiación social y éticamente problemáticas, así como por su alto impacto medioambiental. Hay un mayor enfoque aquí Cadenas de suministro y obligaciones de diligencia debida de las empresas Un enfoque prometedor para combatir las quejas, según el BMU, que también promueve el desarrollo de procesos de reciclaje de nuevos componentes. Y esto expresa la siguiente esperanza: "El mayor desarrollo de la producción, la eficiencia de los materiales y la tecnología de almacenamiento probablemente mejorará significativamente el balance". 

Sin embargo, las dos afirmaciones principales del estudio alemán se pueden resumir de la siguiente manera: en términos de consumo total de materias primas, los vehículos con motor de combustión todavía tienen una ventaja. Pero en términos del consumo total de energía y, por tanto, de las emisiones de CO2 durante todo el ciclo de vida - y de esto trata este artículo - los vehículos eléctricos ya están claramente por delante debido a su alta eficiencia. 

Muchos otros estudios también otorgan a los coches eléctricos una mejor puntuación en comparación con los vehículos de combustión, lo que se debe principalmente a la alta eficiencia del motor. Un balance del ADAC muestra que la desventaja de CO2 de los coches a batería se compensa al recorrer entre 50.000 y 100.000 kilómetros. 

¿Hay suficiente electricidad (verde)? 

Pero, ¿habrá realmente suficiente electricidad y, sobre todo, suficiente electricidad verde si se ponen en práctica los ambiciosos planes de electrificación de la UE y de los principales fabricantes de automóviles europeos? "Si casi todos los coches en Alemania fueran eléctricos, necesitaríamos entre un 20 y un 25 por ciento más de electricidad", afirma Doppelbauer. Por supuesto, todavía faltan al menos 10 años para que se ponga fin de forma generalizada a la venta de coches de combustión. Y luego normalmente se necesitan otros 15 años hasta que el parque automovilístico se haya transformado en gran medida. "Somos optimistas de que no podremos generar completamente la producción adicional de electricidad en 25 años como muy pronto. En otras palabras: sólo necesitamos aumentar casi un 1 por ciento adicional de producción de electricidad al año para absorber la demanda adicional de los coches eléctricos".  

Según el experto, los verdaderos retos de la electromovilidad están en otra parte: crear opciones de carga cómodas para muchos millones de personas que no tienen casa ni aparcamiento propios. Y también en la creación de coches competitivos que no sean simplemente motores de combustión reconvertidos. Y, por último, acelerar el desarrollo y la producción de las nuevas tecnologías, optimizarlas y reducir costes.

El "papa del automóvil" alemán, el profesor Ferdinand Dudenhöffer, destacó durante una visita aérea a Austria a principios del verano de 2022 que se puede discutir en todas direcciones en lo que respecta al balance de CO2 de los coches eléctricos: "Puedes preparar los resultados como quieras basándose en varias suposiciones, por ejemplo sobre el futuro mix eléctrico". envía un llamamiento: “¡No deberíamos destruir la movilidad eléctrica con supuestos horribles!” 

El propio Dudenhöffer se muestra partidario de la electromovilidad y afirma: "El futuro es eléctrico. ¡No deberíamos arruinar la electromovilidad con suposiciones horribles!" Calcula que en 2030 dos tercios de todos los coches nuevos vendidos en Alemania serán eléctricos. Por supuesto, esto provocará una explosión de la demanda de electricidad, razón por la cual, según Dudenhöffer, casi no hay forma de evitar la energía nuclear. "No deberíamos cerrar la mente al debate sobre la energía nuclear", afirmó. en conversación con la industria automotriz, la salida de Alemania de la energía nuclear es ingenua. Bueno, de todos modos la UE ya le ha dado a la energía nuclear una etiqueta verde. Pero esto, por supuesto, también puede ser objeto de debate.