¿Un coche con motor híbrido y baterías de Litio contamina más que un coche con tecnología convencional?

Si pregunta por las baterías híbridas de níquel metal, la respuesta sería extremadamente fácil. Se han realizado una gran cantidad de estudios con estos, generalmente concluyendo que tienen una vida útil comparable a la de los vehículos con motor de combustión interna. Para citar la evaluación de 100,000 millas del estudio Toyota RAV4 EV ,

La prueba de cinco vehículos demuestra la durabilidad a largo plazo de las baterías de hidruro metálico de níquel y de los trenes de transmisión eléctricos. Solo se ha observado una ligera degradación del rendimiento hasta la fecha con los vehículos de mayor kilometraje. Los datos de prueba brindan evidencia sólida de que los cinco vehículos superarán la marca de las 100,000 millas y la experiencia positiva de SCE apunta a la gran probabilidad de una vida útil operativa de la batería y el tren de transmisión de 130,000 a 150,000 millas. Esto se logra mediante el uso completo o en su mayoría de rango completo después de cada carga. Por lo tanto, los EV pueden igualar o superar las millas del ciclo de vida de los vehículos con motor de combustión interna comparables.

Como tal, la reducción de los gases de efecto invernadero es simplemente un beneficio neto para el medio ambiente. Sin embargo, usted pidió baterías de iones de litio. Eso hace que la respuesta sea más difícil de responder. Las baterías de iones de litio se utilizan en automóviles híbridos desde hace muy poco tiempo. Hay poca información disponible sobre el tema.

No confíes en mi palabra. Es lo primero que se dice en el único estudio revisado por pares que pude encontrar sobre el tema , publicado en agosto de 2010:

Los coches eléctricos alimentados por batería (BEV) juegan un papel clave en los futuros escenarios de movilidad. Sin embargo, se sabe poco sobre los impactos ambientales de la producción, el uso y la eliminación de la batería de iones de litio (Li-ion). Esto hace que sea difícil comparar los impactos ambientales de los BEV con los de los automóviles con motor de combustión interna (ICEV).

El estudio hizo varias suposiciones que eran favorables a los ICEV:

• Utilizaron un coche más eficiente energéticamente que el coche medio vendido en Europa en 2009. Utilizaron 5,2 L de gasolina a los 100 km, en lugar de 5,7 L de diésel/100 km 6,6 L de gasolina/100 km.
• "Todos los gastos para la explotación de las sales de litio se asignaron a las sales de litio, aunque la salmuera salina también genera otros subproductos".
• Toda la carga de la producción se asigna a la primera vida útil de cada producto, aunque el producto pueda reutilizarse o reciclarse. Como se explica en el estudio, esta suposición penaliza en gran medida a los BEV, ya que el reciclaje de baterías eléctricas es alto y el reciclaje de litio es más eficiente desde el punto de vista energético que su producción.

A pesar de eso, los autos eléctricos funcionan mucho mejor que los autos convencionales en los cuatro indicadores (potencial de agotamiento abiótico, potencial de calentamiento global, demanda de energía acumulada y eco-indicador 99):

De hecho, la investigación concluye que

Todos los hechos tomados en conjunto, los resultados del LCA, los diversos análisis de sensibilidad, el modelado aplicado para EOL, el supuesto para la combinación de electricidad utilizada, etc., sugieren que la movilidad eléctrica es ambientalmente beneficiosa en comparación con la movilidad convencional. La batería de iones de litio juega un papel menor en la evaluación de la carga ambiental de la movilidad eléctrica. Por lo tanto, una batería de iones de litio en un BEV no conduce a una sobrecompensación de los beneficios potenciales de la mayor eficiencia de BEV en comparación con un ICEV.

Señalan, sin embargo, que no siempre es necesariamente siempre el caso. Algunos vehículos con motor de combustión interna muy pequeños y eficientes pueden funcionar tan bien como los autos eléctricos:

Un análisis de punto de equilibrio muestra que un ICEV necesitaría consumir menos de 3,9 l/100 km para causar un CED más bajo que un BEV o menos de 2,6 l/100 km para causar un puntaje EI99 H/A más bajo. Los consumos en este rango son alcanzados por algunos ICEV diésel pequeños y muy eficientes, por ejemplo, de Ford y Volkswagen ( 13 , 39 ).

También señalan que los medios por los que se produce la energía influyen en la forma en que los BEV son ecológicos. El estudio utilizó el mix de producción de electricidad promedio en Europa para dar una idea general. Si la electricidad proviene de "una planta de energía de carbón duro promedio", la carga ambiental aumenta en un 13,4%. Por otro lado, si la electricidad proviene de centrales hidroeléctricas, la carga ambiental se reduce en un 40,2%. Como tal, a medida que los países avancen hacia la energía verde, la carga ambiental de los autos eléctricos disminuirá.

El estudio no aborda el costo de fabricación de los automóviles, pero esos costos no son significativos. Un estudio reciente del Argonne National Lab concluyó que, si bien la producción de automóviles híbridos es más costosa, los automóviles híbridos compensan sus mayores costos de energía de fabricación al ser más ecológicos en la carretera, especialmente si se utilizan materiales reciclados en la fabricación del vehículo.

Para citar la conclusión del estudio,

El uso de energía y las emisiones de GEI que resultan de la producción y eliminación de vehículos de tren motriz avanzado (HEV y FCV) pueden ser mayores que los de los ICEV debido a (1) el uso de materiales intensivos en energía en el sistema de celda de combustible del FCV y (2) el mayor uso de aluminio tanto en HEV como en FCV. Sin embargo, el uso de materiales reciclados puede reducir estos impactos. Por el contrario, el uso de materiales intensivos en energía como el aluminio y los compuestos de fibra de carbono no necesariamente aumenta el uso de energía del ciclo del vehículo y las emisiones de GEI de los vehículos livianos; con una reducción en el peso total, los resultados son casi los mismos y podrían mejorarse con un reciclaje adicional.

Para poner los resultados del ciclo del vehículo en una perspectiva amplia, realizamos un análisis del ciclo de energía total que incluyó las etapas del ciclo del vehículo, el ciclo del combustible y la operación del vehículo. Nuestro análisis del ciclo del vehículo reveló que los materiales livianos pueden reducir el peso de un vehículo y mejorar su economía de combustible, pero que la producción de estos materiales puede consumir mucha energía si no se utilizan materiales reciclados. Nuestro análisis del ciclo de energía total muestra además que, cuando se examinan las tecnologías de los vehículos y los materiales livianos sobre la base del ciclo de energía total, puede haber un beneficio neto significativo en términos de uso de energía y reducción de emisiones al sustituir los materiales convencionales por materiales livianos.

Este artículo explica que si el objetivo es reducir el consumo total de gasolina, la mayor parte del ahorro se obtiene distribuyendo baterías más pequeñas en más automóviles, en lugar de baterías más grandes en pocos automóviles. Esto se debe a que la escasez de materiales para baterías limita la producción.

Los mayores ahorros en materiales por batería provienen de actualizar la batería de un automóvil de gasolina de modo que pueda manejar la tensión de apagar el automóvil cada vez que se detiene. Actualizar N autos con tales baterías ahorra más gasolina que actualizar proporcionalmente menos autos como híbridos o eléctricos.

Incluso si no tuviera en cuenta la cantidad de contaminación que se crea al fabricar baterías, la eficiencia de combustible de los automóviles híbridos es en realidad mucho peor que la del eco-turbodiesel moderno. Especialmente la línea de motores BlueMotion de VolksWagen (también conocida como EcoMotive en SEAT y Greenline en Škodas) es excepcionalmente eficiente en el consumo de combustible. La eficiencia del combustible se traduce en menos contaminación.

• Híbrido: Toyota Prius 2010 : 4,0 L/100 km (58,8 mpg _us ), emisión de CO ₂ de 92 g/km ,

• Diésel: VolksWagen Polo 2010 : 3,50 l/100 km (67,2 mpg _us ), emisión de CO ₂ de 91 g/km;