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

Una advertencia importante a 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 su tiempo. También hay preocupación por el impacto ambiental de la minería de litio, sin mencionar el de otros metales esenciales, como el cobalto y el níquel. Tomemos un tiempo para ver qué pasa con las baterías de vehículos eléctricos, a dónde van cuando están muertas y si los vehículos eléctricos siguen siendo al final la mejor opción para el medio ambiente.

¿Las baterías EV son reciclables?

Las baterías EV son altamente reciclables. Más del 95% de los componentes de una batería de iones de litio se pueden extraer a través de la hidrometalurgia. Esto implica moler los componentes de la batería y ejecutarlos a través de una solución ácida. Una serie de disolventes y rondas de galvanoplastia son capaces de extraer elementos individuales de la solución. La recuperación de la fundición es común, pero consume más energía y es menos efectiva. La contaminación causada por este proceso de reciclaje es insignificante. El problema en este momento es que no tenemos suficientes instalaciones de reciclaje que actualmente funcionan a la escala necesaria para satisfacer el diluvio de baterías de vehículos eléctricos que salen de su fin de vida útil. Actualmente solo estamos reciclando alrededor del 5% de nuestras baterías de iones de litio, pero afortunadamente el creciente valor 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 analiza la economía bastante bien.

«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 rendimiento más bajo, aunque de alto valor económico. La recuperación de los componentes de bajo valor grafito, manganeso y disolventes 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 aproximadamente el 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 esa oferta, pero se espera que la demanda continúe una fuerte trayectoria ascendente.

Hay dos formas de extraer 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 la acumulación de contaminantes en estanques de relaves. Es un proceso relativamente barato en comparación con el procesamiento del salar, pero también produce un producto de menor calidad. Australia, con la friolera del 46% de la producción mundial de litio, depende en gran medida de la minería de roca dura. Dado que este método es tan intensivo en mano de obra, no es de extrañar 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 extiende a través de amplias piscinas para evaporarse, dejando atrás los minerales a separar y procesar. Las salinas son comunes en un triángulo que se superpone a Chile, Argentina y Bolivia. Las montañas de los Andes cercanas han creado grandes depósitos no muy por debajo de la superficie gracias a la actividad geotérmica que filtra 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 principal 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 pisos de Atacama está superando la capacidad del acuífero para recargarse en aproximadamente un 30%. Alrededor del 65% del agua de la región se utiliza para la minería de litio. Estas operaciones se están llevando a cabo en desiertos donde el suministro de agua ya es tenue para las poblaciones locales y ejerce una presión adicional sobre la agricultura local. Además de lidiar con el 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 perturbados debido a la industria minera. Muchos ya han sido objeto de este tipo de abuso por parte de las compañías mineras internacionales en el pasado. Como resultado, han puesto una firme oposición a los nuevos proyectos o han reclamado una propiedad significativa de ellos.

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

Las baterías tienen un montón de otros materiales en ellas, 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 dado lugar a que muchas operaciones mineras industriales se construyan para satisfacer sus demandas de producción, pero los trabajadores locales a menudo son 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 cobalto extraído industrialmente a las refinerías en China.

La producción de níquel es menos tensa, pero no sin sus 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.

¿Los vehículos eléctricos siguen siendo mejores para el medio ambiente una vez que se contabiliza la producción y el reciclaje de baterías?

Colectivamente, eso podría parecer un alto costo para hacer realidad nuestros vehículos eléctricos. Las evaluaciones del ciclo de vida que comparan los automóviles eléctricos con los tradicionales muestran que los vehículos eléctricos están cargados de emisiones gracias al costo de las baterías. Donde se compensa esa diferencia es a lo largo de 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 los Estados Unidos. Teniendo en cuenta el papel descomunal que hace 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% dependiendo 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 tendrán que hacer un mejor trabajo para que la industria minera rinda cuentas por la gestión adecuada del sitio antes de que nos volvamos demasiado engreídos acerca de poblar un futuro verde lleno de vehículos eléctricos.

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