Quant contamina un vehicle elèctric?

Les nostres ciutats i carreteres són dominades pels vehicles de combustió i la seva contaminació. A poc a poc van apareixent cada vegada més vehicles elèctrics, amb una simpatia general. Tanmateix, no tothom n’està a favor. D’una banda, hi ha aquells que estan satisfetes amb el seu vehicle de combustió, no creuen que el problema de contaminació sigui greu i no volen restriccions en la circulació dels vehicles tradicionals. Tanmateix, l’oposició més gran als vehicles elèctrics prové de tota la indústria del petroli i els vehicles de combustió, uns dels sectors econòmics que més diners mouen a tot el món i que formen el nucli de les nostres economies. El creixement dels vehicles elèctrics, especialment si són impulsats per electricitat d’origen renovable, posa en qüestió els fonaments i interessos d’aquestes indústries. Aquests sectors fa temps que ataquen el vehicle elèctric, amb diversos estudis que els acusen de contaminar igual, o fins i tot més, que un vehicle de combustió. És veritat o respon simplement a una tàctica per a defensar els seus interessos? Tot seguit us en donem les respostes.

‘Fabricar un vehicle elèctric contamina més que no pas un de combustió’

Fabricar un vehicle, sigui elèctric o de combustió, és una de les tasques més complexes a escala industrial. Cada vehicle és compost de milers de peces, que s’han de construir prèviament, transportar i fer coincidir totes alhora per acabar el vehicle. Si en faltés cap, no es podria donar per acabat ni comercialitzar. Requereix una logística molt complexa, perquè una fàbrica típica produeix al voltant de mil cotxes al dia. Tot plegat fa que la construcció d’un vehicle sigui una tasca que requereix una quantitat important de materials i energia.

És veritat que fabricar un cotxe elèctric requereix més energia que no pas un de combustió. Genera entre quinze tones de CO₂ i vint, el doble que un vehicle tradicional. Aquesta diferència tan important és deguda principalment a la fabricació de la bateria (que genera tota sola unes nou tones de CO₂), però també perquè els vehicles elèctrics utilitzen materials com ara l’alumini per alleugerir pes, materials que originen més emissions que no pas l’acer habitual. Malgrat això, cal tenir presents dues idees. Com veurem, que el vehicle elèctric en el moment de la fabricació generi tant CO₂ és compensat sobradament durant la seva vida útil. Durant la circulació, un vehicle elèctric emet molt menys CO₂ i compensa sobradament la diferència inicial. A més, aquestes emissions van lligades al consum energètic per a fabricar-los. Empreses com Tesla o el grup Volkswagen tenen previst que les seves fàbriques de vehicles elèctrics acabin consumint només energies renovables, de manera que no generin emissions. En un futur amb renovables, no hi haurà diferències d’emissions entre la fabricació d’un vehicle elèctric o de combustió.

En resum, la fabricació d’un vehicle elèctric no és que contamini més, sinó que necessita més energia a l’hora de fabricar-se. Que aquest consum energètic sigui contaminant, només depèn de la font energètica. Tot i això, el consum d’energia més gran en el moment de fabricació en relació a un vehicle de combustió serà compensat durant la circulació del vehicle elèctric, perquè, com que és més eficient, consumeix molta menys energia en el desplaçament. Al final, en el conjunt de la vida útil (fabricació, circulació i reciclatge) un vehicle elèctric necessita menys energia. En tot cas, aquest consum elevat d’energia i materials en la fabricació d’un vehicle, sigui elèctric o de combustió, és un dels arguments principals per a allargar la vida dels vehicles tant com sigui possible o, si hem de canviar-lo forçosament, comprar-ne un de segona mà.

‘Les bateries dels vehicles elèctrics són altament contaminants’

És freqüent trobar-se aquest argument quan mantenim una conversa sobre cotxes elèctrics. En primer lloc, cal recordar que existeixen dos tipus de bateries. El primer és la bateria tradicional que porten tots els vehicles, siguin elèctrics o de combustió, i que serveix per a engegar-los i mantenir sistemes crítics. Són categoritzades com a material perillós que ha de ser tractat de manera especial. Són altament contaminants, atès que contenen, entre més, plom –un metall pesant– i àcid sulfúric –un àcid fort. Del punt de vista d’aquesta bateria, un vehicle elèctric contamina igual que un de combustió, car tots dos en fan servir. Tanmateix, els fabricants de vehicles elèctrics procuren de prescindir-ne i utilitzar la bateria principal en lloc seu.

La bateria principal d’un vehicle elèctric és la que emmagatzema l’electricitat per moure el vehicle. L’equivalent del dipòsit de benzina. Una bateria completament diferent de l’anterior. D’una banda, és molt més gran, pot arribar a pesar centenars de quilos i normalment n’ocupa els baixos. Però la diferència principal n’és la composició. La generació actual utilitza liti, cobalt, níquel i coure com a elements principals. Cap no és especialment tòxic i tampoc no contenen àcids. De fet, les bateries dels vehicles elèctrics no són categoritzades com a material perillós en països com els EUA. A més, la nova generació de bateries (d’estat sòlid), actualment en desenvolupament, tampoc no implicarà un canvi quant a la perillositat ambiental. De fet, la intenció és produir-ne a partir de materials més abundants i innocus i prescindir d’elements com el cobalt, polèmic per l’origen i el mètode d’extracció, a més de ser molt car.

Un altre aspecte és el de la generació de residus. Les bateries principals dels vehicles elèctrics requereixen una part molt important de materials. Amb una vida útil que pot anar dels 200.000 quilòmetres al milió i amb 2.000 milions de vehicles a tot el món, la quantitat de residus que es poden generar al llarg del temps pot ser immensa. Malgrat això, els fabricants tenen previst de reciclar-les. Calculen que en podran recuperar un 95% dels materials. De moment no existeix un reciclatge industrial d’aquestes bateries perquè fa poc que es fabriquen vehicles elèctrics de manera significativa i aquestes bateries encara no han arribat al final de la vida útil. A banda les obligacions legals que s’hi poden introduir, hi ha un incentiu econòmic molt fort per a reciclar-les: els materials d’una bateria no són barats, exigeixen una logística complicada –materials que vénen de llocs remots– i pot haver-hi problemes d’abastament. D’un punt de vista econòmic, surt a compte de recuperar-los. D’una banda el vehicle i la bateria ja són als països on hi ha la demanda. De l’altra, aquest reciclatge es pot fer mitjançant energies renovables, sense generar emissions.

Podem concloure, doncs, que aquest argument és fals. Prové d’un malentès amb les bateries tradicionals. Si hi ha unes bateries que contaminen, són precisament les que porten tots els vehicles de combustió.

‘Quan circula, un vehicle elèctric contamina tant o més que un vehicle de combustió’

Quan es parla de la contaminació d’un vehicle cal tenir present que hi ha tres grans tipus. D’una banda, el CO₂, un element que no és un contaminant en el sentit clàssic del terme. És el responsable de l’alteració del clima que ens ha dut a la crisi climàtica actual. És un contaminant mundial. És igual en quina part del món s’emeti. Acabarà repartit per tota l’atmosfera i desenvoluparà el seu efecte perjudicial sobre el clima i, per tant, sobre tots nosaltres. El segon tipus de contaminació és el de les partícules en suspensió i òxids de nitrogen. Afecten greument la salut i són els responsables de milions de morts cada any. Es tracta de contaminants locals: l’efecte principal és en el lloc de generació, les ciutats. Quan l’aire se’ls emporta fora de les àrees urbanes, es dilueixen i deixen d’afectar la nostra salut. Finalment hi ha la contaminació sonora, la gran oblidada. Té també efectes importants sobre la salut de la població a les àrees urbanes. Aquí, novament, parlem d’una contaminació local, que afecta perjudicialment el lloc on es produeix.

Quan es parla de la contaminació d’un vehicle, cal tenir presents aquests tres tipus. Els vehicles elèctrics consumeixen energia quan circulen, i la generació d’aquesta energia, ara per ara, contamina. D’una banda, genera CO₂, el contaminant mundial. Les centrals que produeixen l’electricitat que consumeixen els vehicles elèctrics, si són tèrmiques, també generen partícules i diòxids de nitrogen. Però ho fan, generalment, fora de les àrees urbanes, de manera que no afecten el gruix de la població. A més, com que són centrals, la contaminació pot ser tractada més fàcilment, car el focus és ben delimitat i es poden exigir mesures com ara la instal·lació de filtres o bé substituir-les per centrals no contaminants. Finalment, els vehicles elèctrics no emeten soroll quan circulen a velocitats urbanes. Així, d’entrada, el vehicle elèctric ens proporciona avantatges que milloren de manera immediata la vida a les ciutats: enmig dels carrers no emeten ni partícules, ni òxids de nitrogen ni soroll. Però i el CO₂? La generació d’electricitat acaba emetent tant de CO₂ o més que un vehicle de combustió? Aquí cal parlar d’eficiència energètica i xarxa elèctrica.

L’eficiència energètica és la relació entre el consum d’energia i el treball desenvolupat –en el sentit de la física–. En el transport, el paràmetre que es fa servir normalment és quanta energia necessitem per a recórrer 100 quilòmetres. Un vehicle elèctric consumeix típicament entre 15 kWh i 20 als 100 km, mentre que un de dièsel, si transformen el combustible a kWh, en consumeix un mínim de 60. Aquí és on hi ha la gran diferència entre un vehicle a combustió i un d’elèctric. Un motor de combustió té una eficiència inferior al 20%, típicament per sota el 15% si considerem tot el cicle d’energia, és a dir, l’energia que s’ha consumit per extreure i processar el petroli (que és escalfat fins a 450 ºC per obtenir els diversos combustibles), el transport (petroliers, oleoductes, i camions fins a les benzineres) i finalment l’eficiència del motor en cremar el combustible. Això vol dir que, per moure el nostre cotxe de combustió, llencem el 85% de l’energia (i la contaminació associada) per a no res, principalment en forma de calor. En canvi, un vehicle elèctric té eficiències superiors generalment superiors al 70%. El motor elèctric en si té una eficiència superior al 90%. Les xarxes elèctriques modernes tenen una pèrdua en el transport generalment per sota del 5%, un nombre semblant al que perdem a l’endoll quan el carreguem.

Però la gran diferència és com es genera l’electricitat. Si generem electricitat amb centrals de carbó, petroli o gas, ens trobem amb el mateix problema de rendiment dels motors de combustió dels vehicles. Així i tot, cal dir que les centrals tèrmiques més modernes poden assolir eficiències del 50%. Això vol dir que un vehicle elèctric, encara que consumeixi tota l’electricitat de centrals tèrmiques, podria consumir menys combustible que no pas un vehicle que generi la combustió, car l’eficiència d’una central (50%) és molt més alta que no pas la del motor del vehicle (20%). Si, en canvi, s’utilitzen centrals renovables, en termes de contaminació no té sentit parlar d’eficiència: aprofitem més energia o menys, però en tot cas no contaminem perquè no cremem cap combustible. Per tant, la contaminació associada a la generació d’electricitat depèn de la xarxa elèctrica, més concretament de la combinació de centrals (tèrmiques, nuclears i renovables).

El mapa que us mostrem resumeix quants grams de CO₂ genera un vehicle elèctric a Europa en funció de la generació elèctrica. A països com Estònia, Polònia i Grècia, on tenen més centrals de carbó, un vehicle elèctric genera més CO₂ que no pas un de combustió (però no oblidem que no emetria partícules ni soroll enmig de les ciutats). En la resta, en general, l’impacte d’un vehicle elèctric és menor que no pas un de combustió, perquè les renovables hi tenen un pes més gran. Alguns altres estudis, més actuals, ens concreten la diferència en percentatge per estats. Un vehicle dièsel genera uns 200g de CO₂ per quilòmetre recorregut (250 g els de gasolina), incloent-hi les emissions en la fabricació del vehicle, la producció del combustible i la circulació. En canvi, un vehicle elèctric a Alemanya generaria un 45% menys (110 g), a Espanya un 60% menys (90 g), i a estats com Suècia, amb gran pes de la producció hidroelèctrica, un 85% menys (35 g).

En conclusió, aquesta afirmació tampoc no és correcta. Un vehicle elèctric, quan es desplaça, contamina, és veritat. Però molt menys que no pas un de combustió. A mesura que les renovables vagin guanyant pes en la xarxa elèctrica, els elèctrics contaminaran cada vegada menys. Sense oblidar que, fins i tot amb l’electricitat de centrals tèrmiques, no generen contaminació enmig de les ciutats. La situació no pot fer més que millorar i en un país amb electricitat 100% renovable un vehicle elèctric no tindrà emissions associades.