¿Cuál es el impacto ambiental de la fabricación y el reciclaje de baterías EV?

Una advertencia importante para la propagación de los vehículos eléctricos es la cuestión de qué vamos a hacer con todas estas baterías de automóviles una vez que se acabe el tiempo. También existe preocupación por el impacto ambiental de la minería del litio, sin mencionar el de otros metales esenciales, como el cobalto y el níquel. Detengámonos un tiempo para analizar qué contienen las baterías de los vehículos eléctricos, adónde van cuando se agotan y si, al final, los vehículos eléctricos siguen siendo la mejor opción para el medio ambiente.

¿Las baterías de los vehículos eléctricos son reciclables?

Las baterías EV son altamente reciclables. Más del 95% de los componentes de una batería de iones de litio se pueden extraer mediante hidrometalurgia. Esto implica moler los componentes de la batería y pasarlos por una solución ácida. Una serie de solventes y rondas de galvanoplastia pueden extraer elementos individuales de la solución. La recuperación de la fundición es común pero consume más energía y es menos eficaz. La contaminación causada por este proceso de reciclaje es insignificante . El problema en este momento es que no tenemos suficientes instalaciones de reciclaje que funcionen actualmente a la escala necesaria para hacer frente a la avalancha de baterías de vehículos eléctricos que llegan al final de su vida útil. Actualmente, solo reciclamos alrededor del 5% de nuestras baterías de iones de litio , pero afortunadamente, el valor creciente del litio, el cobalto y el níquel hace que la perspectiva de recuperarlo sea mucho más atractiva.

Hacer que el proceso de reciclaje sea rentable puede ser un desafío, dependiendo de los materiales a los que se dirija, pero este estudio reduce bastante bien la economía .

“La mayoría de las rutas de proceso logran altos rendimientos para los metales valiosos cobalto, cobre y níquel. En comparación, el litio solo se recupera en pocos procesos y con un menor rendimiento, aunque con un alto valor económico. La recuperación de los componentes de bajo valor de grafito, manganeso y solventes electrolíticos es técnicamente factible pero económicamente desafiante”.

¿Cuál es el impacto ambiental de la minería de litio?

Sitio de minería de litio en Australia.
Minerales Pilbara

Aunque es un componente vital de las baterías, el litio solo representa alrededor del 11 % de la masa total de una celda . Puede ver cómo influye en la química de la batería aquí . Australia, Chile y China producen la mayor parte del suministro mundial de litio. Las aplicaciones automotrices consumen alrededor del 31% de ese suministro , pero se espera que la demanda continúe con una fuerte trayectoria ascendente.

Hay dos formas en que se extrae el litio: salinas y minería de roca dura. Cuando se extrae mineral de espodumeno duro, se descompone, se separa, se somete a un baño de ácido y, finalmente, el sulfato de litio se puede extraer de la mezcla. Este es un método de minería muy tradicional con todos los riesgos habituales de acumulación de contaminantes en los estanques de relaves. Es un proceso relativamente barato en comparación con el procesamiento de salinas, pero también produce un producto de menor calidad. Australia, con la friolera de 46% de la producción mundial de litio , depende en gran medida de la minería de roca dura. Dado que este método requiere mucha mano de obra, no sorprende que produzca aproximadamente el triple de emisiones por tonelada métrica de litio, en comparación con las salinas .

Las salinas se crean cuando el agua se bombea bajo tierra y regresa a la superficie con minerales disueltos. Esta salmuera se esparce en amplias piscinas para que se evapore, dejando atrás los minerales para ser separados y procesados. Las salinas son comunes en un triángulo que se superpone a Chile, Argentina y Bolivia. Las cercanas montañas de los Andes han creado grandes depósitos no muy por debajo de la superficie gracias a la actividad geotérmica que extrae minerales de la roca volcánica. Una mayor elevación también promueve una evaporación más rápida en las piscinas de salmuera.

Cosecha de sal en el desierto de sal de Uyuni en Bolivia.
Alexander Schimmeck / Unsplash

El mayor costo de la extracción de litio en las salinas es el uso del agua. Sin embargo, obtener números exactos es un desafío. Las estimaciones van desde 250 galones de agua por libra de litio hasta un millón de galones . Los datos del gobierno chileno sugieren que la producción de salmuera en los llanos de Atacama está superando la capacidad de recarga del acuífero en aproximadamente un 30 % . Alrededor del 65% del agua de la región se utiliza para la extracción de litio. Estas operaciones se llevan a cabo en desiertos donde el suministro de agua ya es escaso para las poblaciones locales y ejerce una presión adicional sobre la agricultura local . Además de lidiar con agua cada vez más escasa en los lugares más secos de la Tierra, los grupos aborígenes que habitan en áreas vecinas también corren el riesgo de lidiar con materiales abandonados y ecosistemas alterados debido a la industria minera. Muchos ya han sido objeto de este tipo de abuso por parte de empresas mineras internacionales en el pasado. Como resultado, se opusieron firmemente a los nuevos proyectos o reclamaron una propiedad significativa de ellos.

¿Qué pasa con los otros materiales utilizados en las baterías?

Las baterías contienen muchos otros materiales, como níquel, cobalto y grafito.

El cobalto se extrae principalmente del Congo, que produce aproximadamente la mitad del suministro mundial. La fuerte inversión china ha resultado en la construcción de muchas operaciones mineras industriales para satisfacer sus demandas de producción, pero los trabajadores locales a menudo quedan excluidos de esta empresa. En cambio, están relegados a cavar sus propias minas artesanales con pocas precauciones de seguridad y pocos recursos en caso de lesiones. Terminan vendiendo su cobalto a los mismos comerciantes que transportan el cobalto extraído industrialmente a las refinerías en China.

La producción de níquel es menos costosa, pero no sin costos . Se extrae ampliamente en todo el mundo, con Indonesia entregando alrededor del 30% del suministro total . La mayor parte se destina a la fabricación de acero inoxidable y solo el 6% a las baterías.

¿Son los vehículos eléctricos aún mejores para el medio ambiente una vez que se tienen en cuenta la producción y el reciclaje de baterías?

Colectivamente, eso puede parecer un alto costo para hacer realidad nuestros vehículos eléctricos. Las evaluaciones del ciclo de vida que comparan los autos eléctricos con los tradicionales muestran que los vehículos eléctricos son, de hecho, cargados al frente con las emisiones gracias al costo de las baterías. Donde se compensa esa diferencia es durante la vida útil del vehículo. Los motores de combustión interna hacen que los automóviles sean entre un 60 % y un 68 % más emisivos que los vehículos eléctricos en EE. UU. Teniendo en cuenta el papel descomunal que tiene el combustible en este cálculo, limpiar la red eléctrica es casi tan importante como poner un montón de vehículos eléctricos en la carretera. El ahorro medio de emisiones en Europa puede oscilar entre el 28 % y el 72 % en función de cómo se carguen los vehículos eléctricos.

En última instancia, los vehículos eléctricos siguen siendo una transición necesaria para hacer mella en las emisiones globales. Dicho esto, aquellos que viven cerca de las minas todavía tienen una gran cantidad de desafíos en su contra. Se enfrentan a los feos efectos ambientales de la minería mucho antes que los del cambio climático. Los gobiernos deberán hacer un mejor trabajo para hacer que la industria minera rinda cuentas por la gestión adecuada del sitio antes de que nos enorgullezcamos demasiado de poblar un futuro verde lleno de vehículos eléctricos.