¿Vehículos eléctricos para todos? El sueño imposible

Una docena de estados de EE.UU., desde California hasta Nueva York, se han sumado a docenas de países, desde Irlanda hasta España, con planes para prohibir la venta de automóviles nuevos con motor de combustión interna (ICE), y muchas prohibiciones entrarán en vigor dentro de una década. Mientras tanto, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), en una hazaña de prestidigitación regulatoria, ha propuesto reglas sobre emisiones de escape que efectivamente obligarían a los fabricantes de automóviles a pasar a producir principalmente vehículos eléctricos (EV) para 2032.

Todo esto es para garantizar que los llamados vehículos eléctricos de cero emisiones desempeñen un papel central en la reducción radical de las emisiones de dióxido de carbono (CO2). Para garantizar el cumplimiento de las prohibiciones del ICE y suavizar los impactos económicos, los formuladores de políticas están implementando generosos subsidios para fabricantes y consumidores. Los entusiastas afirman que los vehículos eléctricos ya han alcanzado la paridad económica y operativa, si no la superioridad, con los automóviles y camiones impulsados ​​por petróleo, por lo que las prohibiciones y subsidios no hacen más que acelerar lo que creen que es una transición inevitable.

Es cierto que los vehículos eléctricos son prácticos y atractivos para muchos conductores. Incluso sin subsidios ni mandatos, los consumidores, aunque principalmente los ricos, comprarán millones más. Pero los hechos revelan un error fatal en los motivos centrales de las prohibiciones y mandatos. Como ilustra este informe:

En última instancia, si se implementan, las prohibiciones a los vehículos de propulsión convencional generarán impedimentos draconianos para una conducción asequible y conveniente y una enorme mala asignación de capital en la industria automotriz mundial de 4 billones de dólares.

Pocos dudan, aunque algunos lamenten, de la centralidad del automóvil en la sociedad moderna. Como lo expresó el fallecido historiador del MIT Leo Marx: “Hablar, como suele hacer la gente, del 'impacto' de... . . El automóvil en la sociedad tiene poco más sentido, a estas alturas, que hablar del impacto de la estructura ósea en el cuerpo humano”. [1] Durante más de un siglo, los formuladores de políticas han alentado, facilitado, regulado y gravado la producción y uso de automóviles.

Pero ahora se planean políticas sin precedentes en alcance y consecuencias para prohibir la venta del tipo de vehículo que usa el 99% de la gente, es decir, vehículos propulsados ​​por un motor de combustión interna (ICE). En cambio, se están lanzando políticas gubernamentales para exigir, directa e indirectamente, los vehículos eléctricos (EV).

Rara vez un gobierno, al menos el de Estados Unidos, ha prohibido productos o comportamientos específicos que se utilizan o se llevan a cabo con tanta frecuencia. De hecho, sólo ha habido dos prohibiciones de alcance comparable en la historia de Estados Unidos: la Decimoctava Enmienda a la Constitución de Estados Unidos, que prohibía el consumo de alcohol (derogada por la Vigésima Primera Enmienda); y la ley de 1974 que prohíbe conducir a más de 55 mph. Ninguno de los dos logró sus objetivos; ambos fueron ampliamente ignorados, y el primero generó consecuencias no deseadas, entre ellas la conducta criminal.

La idea de prohibir el motor de combustión interna (ICE), o su equivalente de facto mediante las normas de la Agencia de Protección Ambiental (EPA), surge de la tesis de que una “transición energética” que elimine el uso de hidrocarburos es necesaria e inevitable. La prohibición del ICE se hace eco de otras ideas de transición energética, pero con una distinción importante. Los mandatos de producción de electricidad, por ejemplo, que prohíben el uso de carbón e incluso gas natural “simplemente” aumentan los costos, mientras que el producto que utilizan los consumidores, los kilovatios-hora, permanece prácticamente sin cambios en su utilidad.[2] Los vehículos eléctricos, como explicaremos, no tienen la misma utilidad y no son ni operativa ni económicamente iguales para la mayoría de los ciudadanos. No obstante, cientos de miles de millones de dólares en fondos de los contribuyentes y gastos corporativos se están dirigiendo ahora a subsidiar y construir vehículos eléctricos, junto con muchas prohibiciones a corto plazo sobre la venta de vehículos ICE.

Los entusiastas atribuyen con razón a Elon Musk el impulso del entusiasmo actual por los vehículos eléctricos. Hasta la introducción del Tesla S en 2012 (casualmente, exactamente 100 años después de que Studebaker cerrara su línea de producción de vehículos eléctricos, entonces el mayor productor de vehículos eléctricos), ninguna empresa había introducido con éxito una opción de batería únicamente para un automóvil de carretera. Tampoco, en un siglo, ninguna nueva empresa automovilística ha logrado quitarle cuota de mercado a la competencia heredada. El año pasado, Tesla fue la marca de lujo número uno en Estados Unidos y representó casi una quinta parte de las ventas en esa codiciada y rentable categoría. Esta fue una hazaña loable, incluso si esa categoría representa menos del 10% de las ventas totales de automóviles.[3] Como era de esperar, todos los fabricantes de automóviles de lujo se han apresurado a ofrecer una opción totalmente eléctrica.

Incluso vemos empresas de tecnología no automotriz ansiosas por unirse a la lucha en la construcción de autos eléctricos de lujo. Continúan los rumores de que Apple aún presentará un vehículo eléctrico.[4] (De hecho, la empresa podría superar el desafío de la fabricación utilizando el 10% de su efectivo para comprar una empresa entera como Hyundai.) Xiaomi, la “Apple” china y el tercer fabricante de teléfonos inteligentes del mundo, anunció un plan de 10 mil millones de dólares para formar una Filial de vehículos eléctricos.[5] Mientras tanto, los fabricantes de automóviles convencionales ya han lanzado al mercado más de 40 modelos diferentes de vehículos eléctricos.[6]

La llegada de vehículos eléctricos útiles no se produjo debido a mandatos o incentivos gubernamentales. Fue posible gracias a la maduración de dos tecnologías habilitadoras que se inventaron a mediados de los años setenta. Uno de ellos, la ahora famosa química de las baterías de litio, fue identificado por primera vez por Stanley Whittingham, mientras trabajaba en los laboratorios de investigación de Exxon en Nueva Jersey. (Whittingham fue uno de los tres que más tarde recibieron el Premio Nobel de Química de 2019). El otro invento, menos conocido pero fundamental (y contemporáneo), provino de Jay Baliga, quien, mientras trabajaba en el centro de investigación y desarrollo de GE, inventó el IGBT. una nueva clase de transistor de silicio capaz de gestionar flujos eléctricos de alta potencia. El IGBT hizo posible el control digital compacto y eficiente de la energía eléctrica, fundamental para todos los sistemas de transmisión de vehículos eléctricos. Baliga recibió el Premio Global de Energía 2015 por “una de las innovaciones más importantes para el control y distribución de energía”.[7]

Sin lugar a dudas, los vehículos eléctricos útiles son una adición importante al panteón de opciones para los consumidores. Pero la retórica y las políticas sobre la inevitabilidad de los vehículos eléctricos para todos surgen de mitos, percepciones erróneas e hipérboles sobre las tecnologías subyacentes. La Agencia Internacional de Energía (AIE), por ejemplo, comienza su “Perspectiva global de vehículos eléctricos” para 2023 promocionando que “los mercados de vehículos eléctricos están experimentando un crecimiento exponencial a medida que las ventas superaron los 10 millones en 2022” [8] (énfasis añadido). El dedo en la balanza y la hipérbole que rodean a los vehículos eléctricos comienzan ahí mismo.

Los híbridos, como observa la AIE en una nota a pie de página, representaron casi un tercio de esas ventas mundiales de vehículos eléctricos. Los híbridos, por definición, utilizan motores de combustión que los responsables políticos están ansiosos por prohibir. Y, en relación con la afirmación de la AIE de que las ventas de vehículos eléctricos tienen “profundas implicaciones”[9] para los objetivos climáticos, casi dos tercios de las ventas globales se realizaron en China, lo que es, a priori, un caso especial, sobre todo porque sus actuales y planificados La red eléctrica dominada por el carbón tiene implicaciones profundamente negativas en la neutralización de los objetivos climáticos.

No obstante, los 7 millones de vehículos eléctricos (no híbridos) vendidos a nivel mundial el año pasado constituyeron un gran salto con respecto a las 3.000 unidades vendidas por Tesla en 2012. Y, aunque solo el 10% de todas las ventas de vehículos eléctricos se realizaron en Estados Unidos (dos tercios de que eran Teslas),[10] los formuladores de políticas parecen confiar en que el crecimiento “exponencial” de los vehículos eléctricos hará que las prohibiciones y los mandatos sean políticamente aceptables debido a la superioridad ostensiblemente inevitable de los vehículos eléctricos.[11] Aparte de la afirmación de una clara superioridad (un tema que es un tema clave de este informe), observamos que la retórica acerca de que el crecimiento en las ventas de vehículos eléctricos es notable o “exponencial” en sí no está respaldada por la historia de los consumidores que adoptan otras nuevas categorías que crean carros.

Pasaron seis años desde su introducción antes de que Tesla vendiera su automóvil número 200.000. Dos años después de que Ford presentara su Mustang Mach-E eléctrico, las ventas alcanzaron sólo 150.000 (ahora el distante segundo vehículo eléctrico más popular en Estados Unidos).[12] Compárese eso con 1983, cuando Chrysler inventó la minivan, en el momento oportuno para afrontar un cambio demográfico; los consumidores compraron más de 200.000 en un año. Pero el récord de adopción por parte de los consumidores pertenece al Mustang de 1964, otro automóvil creador de categoría y oportuno para enfrentar el cambio demográfico de esa época. Ford vendió 1 millón de Mustangs en 18 meses.[13] Tesla tardó 92 meses en alcanzar esa cifra.[14]

Este informe no se centra en si los vehículos eléctricos son una nueva categoría práctica y atractiva para muchos conductores. Ellos son. El mundo verá decenas de millones más de vehículos eléctricos en las carreteras incluso sin mandatos gubernamentales. Pero al prohibir los automóviles con motor de combustión interna y exigir el uso de vehículos eléctricos, los formuladores de políticas están apostando explícitamente a la verdad de tres afirmaciones cruciales:

Las tres son malas apuestas que no están respaldadas por hechos. Antes de abordar la realidad de las emisiones de los vehículos eléctricos, es útil considerar el estado de la movilidad tal como se observa en las tendencias de conducción en Estados Unidos. Cuánto, dónde y por qué conduce la gente revela los tipos de características que realmente se buscan en los automóviles.

Los prohibicionistas de ICE son los mismos, o al menos compañeros de viaje intelectuales, de aquellos que afirman que hemos llegado al “pico del automóvil”. El argumento aquí es que los millennials (nacidos entre 1981 y 1996) y la generación Z (nacidos entre 1997 y 2012) no comparten el afecto por los automóviles de los baby boomers (nacidos entre 1946 y 1964). Los dos primeros grupos están aparentemente ansiosos por adoptar los viajes compartidos, las bicicletas, los scooters y el transporte público. Los titulares han promocionado que “el mundo occidental ha dado la espalda a la cultura del automóvil”. [15] Los analistas de Goldman Sachs escriben: “Los millennials se han mostrado reacios a comprar artículos como automóviles” y están “recurriendo a un nuevo conjunto de servicios que brindan acceso a productos sin las cargas de propiedad, dando lugar a lo que se llama una 'economía colaborativa'”. [16] Los expertos, especialmente después del bloqueo de Covid, entonan que el trabajo remoto reducirá la cantidad de viajes que las personas realizarán.

Los datos muestran que no hay nada en la creencia de que la gente en general, o la nueva generación, estén dejando de conducir. Los millennials (la primera generación de la era de Internet) constituyen ahora la mayor parte de la población. Por lo tanto, es notable, según un análisis reciente del MIT, que, en comparación con los boomers, los millennials exhiben “poca diferencia en las preferencias por la propiedad de vehículos” y que “a diferencia de las anécdotas, encontramos un mayor uso en términos de millas recorridas por vehículos”. 18] La proporción de automóviles comprados por la Generación Z que aún no ha alcanzado la mayoría de edad se ha quintuplicado en los últimos cinco años.[19] Los datos también muestran que una vez que terminó la recesión de 2008 y los millennials encontraron trabajo, compraron automóviles y salieron a las carreteras junto con todos los demás, restaurando e incluso acelerando en cierta medida el crecimiento a largo plazo en el total de millas recorridas por vehículos en las carreteras de Estados Unidos. Sólo la Gran Recesión, y luego las draconianas medidas de bloqueo pandémico, detuvieron temporalmente esa tendencia (Cifra1).

También existe la teoría de que Internet provoca una disminución en el uso del automóvil. Sin embargo, en 1999, en el primer pico de entusiasmo digital, el sociólogo británico John Urry afirmó proféticamente que “viajar a través de un medio aumenta en general los viajes a través de otros medios”. [20] Mirando la larga historia de la “automovilidad”, Urry escribió que “la mayoría Los viajes en coche que ahora se realizan nunca se hicieron en transporte público. Los conductores de automóviles establecen conexiones con otros pueblos y lugares que antes no se realizaban”. Y eso es lo que muestra el historial: más conducción y más tráfico digital.

Otro pilar de la tesis del pico de automóviles es que la urbanización disminuye la necesidad de automóviles, especialmente la necesidad de que las personas conduzcan largas distancias. Sin embargo, los datos del censo muestran que la tendencia a la urbanización terminó alrededor de 2010, cuando comenzó la migración neta hacia áreas rurales y no metropolitanas.[21] Si bien los cierres aceleraron brevemente esa tendencia, la migración neta a códigos postales rurales y exurbanos volvió a la tendencia “observada antes de la pandemia”. [22] Como señaló un investigador en 2022, la tendencia a la desurbanización podría “ se volverán más comunes” si los últimos millennials y la Generación Z siguen la evidencia que sugiere que un porcentaje cada vez mayor encuentra “más atractiva la vida suburbana y de pueblos pequeños”[23] (Figura 2).

Las encuestas revelan que no todos los que abandonaron las ciudades durante la pandemia regresarán, por lo que la tendencia hacia una desurbanización lenta parece persistente. Otras encuestas también muestran que el 60% de los estadounidenses afirma que prefieren vivir en los suburbios o en zonas rurales y que, incluso si “el dinero no fuera un problema”, sólo el 40% elegiría la vida en la ciudad.[24] Una encuesta realizada a principios de 2023 encontró que dos tercios de los estadounidenses “considerarían mudarse a una casa rural o una subdivisión” si el teletrabajo fuera una opción.[25] El “zoom” moderno ha amplificado la sinergia de viajes de Urry en los dos “medios” diferentes.

Un efecto directamente mensurable de estas tendencias es el auge de los “super-viajeros”, los casi 5 millones de estadounidenses que ahora viajan unos 90 minutos o más.[26] Durante la última década, la proporción de la fuerza laboral que viaja diariamente al trabajo se ha triplicado más rápido que la fuerza laboral en general. Una encuesta realizada en 2023 por Upwork encontró que el 41% de las personas planean mudarse entre dos y cuatro horas de sus residencias actuales.[27] Ya sea teletrabajando mientras se vive y conduce en zonas exurbanas dispersas, o superdesplazamientos a zonas urbanas, hay un aumento significativo de la población que vive donde las distancias recorridas son radicalmente mayores que en la ciudad.

Las preferencias de los consumidores por la comodidad, el tamaño, la conveniencia y el rendimiento han impulsado una transformación notable en el automóvil promedio comprado en Estados Unidos. A partir de 1975 (el comienzo de la fuerte mano federal en las regulaciones relacionadas con la energía de los vehículos), el automóvil promedio hoy tiene 100 caballos de fuerza más, pesa 1,000 libras más y ha duplicado su eficiencia de combustible. Este último factor significa que las emisiones promedio de CO2 por milla se han reducido a la mitad.

Hoy en día, para el hogar medio, la movilidad personal es el segundo gasto después de la hipoteca o el alquiler. Un automóvil es el producto más caro que el 98% de los consumidores compra alguna vez.[29] Prohibir los vehículos ICE constituiría una toma de control de uno de los tres principales sectores económicos del país, más grande que la banca comercial o los productos farmacéuticos.[30]

Ahora, al servicio de las estrategias climáticas gubernamentales para lograr reducciones radicales de emisiones, los consumidores necesitarán adoptar vehículos eléctricos a una escala y velocidad 10 veces mayores y más rápidas que la introducción de cualquier modelo nuevo de automóvil en la historia. Los formuladores de políticas tienen razón en al menos una cosa: eso no sucederá naturalmente debido a las fuerzas del mercado o las preferencias de los consumidores.

A diferencia de los coches con motor de combustión interna, es imposible medir las emisiones de CO2 de un vehículo eléctrico. Si bien, evidentemente, no se producen emisiones al conducir un vehículo eléctrico, las emisiones se producen en otros lugares: antes de recorrer el primer kilómetro y cuando el vehículo está estacionado para repostar combustible.

Las emisiones de CO2 directamente asociadas con los vehículos eléctricos comienzan con todos los procesos industriales previos necesarios para adquirir materiales y fabricar la batería. La creencia popular de que los vehículos eléctricos tendrán un “gran impacto” en la reducción de emisiones está, lo sepan o no los demandantes, basada en suposiciones sobre las cantidades y variedades de materiales extraídos, procesados ​​y refinados para fabricar la batería.

La escala de esas emisiones ascendentes surge del hecho de que una batería típica de un vehículo eléctrico pesa alrededor de 1.000 libras y reemplaza un tanque de combustible que contiene alrededor de 80 libras de gasolina.[31] Esa batería de media tonelada está hecha de una amplia gama de minerales, incluidos cobre, níquel, aluminio, grafito, cobalto, manganeso y, por supuesto, litio. Fundamentalmente, la cantidad combinada de estos minerales especiales y los llamados minerales energéticos es 10 veces mayor en la construcción de un vehículo eléctrico, en comparación con un automóvil ICE.[32]

Como han señalado los investigadores de los Laboratorios Nacionales Argonne de EE. UU., los datos relevantes sobre las emisiones de dichos materiales “siguen siendo escasos o inexistentes, lo que obliga a los investigadores a recurrir a cálculos o aproximaciones de ingeniería”. [33] Y, según la AIE, los datos sobre la intensidad de las emisiones de minerales específicos pueden “variar considerablemente entre empresas y regiones”. [34] Esto es quedarse corto. El hecho fundamental a tener en cuenta: cada afirmación de que los vehículos eléctricos reducen las emisiones es una estimación aproximada o una suposición absoluta basada en promedios, aproximaciones o aspiraciones. Las estimaciones implican innumerables incógnitas sobre lo que sucede aguas arriba para obtener y procesar materiales para fabricar la batería gigante. Esos factores no sólo varían enormemente sino que pueden ser lo suficientemente importantes, por sí solos, para eliminar desde la mitad hasta la totalidad de las emisiones ahorradas al no quemar gasolina.

Estas características de las emisiones de los vehículos eléctricos constituyen una completa inversión del lugar y, fundamentalmente, de la transparencia y la certeza en comparación con los vehículos de combustión. Para un automóvil convencional, conocerá las emisiones si conoce el consumo de combustible. La cantidad de gasolina quemada se puede medir directamente y prever con precisión. Esas emisiones de CO2 son las mismas independientemente de cuándo o dónde se reposta combustible o cuándo se conduce un automóvil.[35] Y si bien los automóviles convencionales también tienen emisiones iniciales “ocultas” (la energía utilizada para construir el vehículo y producir gasolina), éstas constituyen sólo entre el 10% y el 20% de las emisiones totales del ciclo de vida de estos vehículos.

El factor crítico para estimar las emisiones de los vehículos eléctricos comienza con conocer la energía utilizada para acceder y fabricar los materiales de las baterías, todos los cuales consumen más energía (y son más caros) que el hierro y el acero que constituyen el 85% del peso de un vehículo convencional. vehículo.[36] La energía utilizada para producir una libra de cobre, níquel y aluminio, por ejemplo, es de dos a tres veces mayor que la del acero.[37] Las estimaciones del costo energético agregado para fabricar una batería para vehículos eléctricos varían tres veces pero, a modo de contexto, en promedio, se utiliza la energía equivalente a unos 300 galones de petróleo para fabricar una cantidad de baterías capaces de almacenar la energía contenida en un solo galón de gasolina. .[38]

Que se utilice necesariamente tanta energía aguas arriba es comprensible si se sabe que se extraen, mueven y procesan cientos de miles de libras de roca y materiales para crear los minerales refinados intermedios y finales para fabricar una sola batería de mil libras (verbarra lateral, “Fuentes de energía 'oculta' para extraer y procesar 500 000 libras por batería de vehículo eléctrico”).

Fuentes de energía “oculta” para extraer y procesar 500.000 libras por batería de vehículo eléctrico

Si bien existen docenas de variaciones, una batería típica de un vehículo eléctrico pesa alrededor de 1000 libras y contiene alrededor de 30 libras de litio, 60 libras de cobalto, 130 libras de níquel, 190 libras de grafito, 90 libras de cobre[a] y alrededor de 400 libras. de acero, aluminio[b] y diversos componentes plásticos.[c]

Las leyes de cada mineral dictan las cantidades de roca que deben extraerse y procesarse para producir los minerales necesarios para fabricar una batería; de este modo:

Estos cinco elementos suman ~100.000 libras de mineral para fabricar una batería de vehículo eléctrico. Para contabilizar adecuadamente toda la tierra movida, también está la sobrecarga, los materiales excavados primero para llegar al mineral; Dependiendo del tipo de mineral y la ubicación, se eliminan en promedio de tres a siete toneladas de sobrecarga para acceder a cada tonelada de mineral,[i] por lo tanto, ~500 000 libras en total. El número exacto varía según las diferentes baterías y minas. Tenga en cuenta que esto no incluye grandes cantidades de productos químicos para procesar y refinar los minerales, ni la extracción/refinación de las otras 400 libras de minerales de batería utilizados (por ejemplo, acero, aluminio).

Fuente: Mark P. Mills, “Mines, Minerals, and 'Green Energy': A Reality Check”, Manhattan Institute, julio de 2020

Estimar con precisión las cantidades reales de combustibles específicos utilizados es complicado por el laberinto de proveedores globales y la falta de transparencia con muchas de las empresas. (Hay mucha mayor transparencia y precisión en el seguimiento de la energía incorporada para el hierro y el acero, ya que al menos tres cuartas partes de la producción es nacional).[39] Sin saber todo eso, nadie sabe las emisiones finales en el mundo real derivadas de la fabricación de un vehículo eléctrico. . Si bien se han dedicado docenas de artículos técnicos a analizar las incertidumbres en torno a estas emisiones aguas arriba, un punto de partida útil es el informe fundamental de la AIE sobre “minerales energéticos”, que incluye tanto factores aguas arriba como el suministro de combustible a la red. La agencia concluye que, en comparación con un coche de combustión interna, todavía hay una reducción de alrededor del 50 % en las emisiones durante el ciclo de vida de los vehículos eléctricos[40] (figura 3).

Sin embargo, el análisis de la AIE no sólo utiliza supuestos discutibles sino que también oculta las variables e incertidumbres. Si bien la AIE ilustra las variables (como “barras de error” verticales negras en la Figura 3, o como una variedad de resultados en otro análisis)[41] la agencia promueve activamente la afirmación –de hecho, esencialmente una garantía de reducciones “profundas” de emisiones– incluso aunque sus propias estimaciones muestran que un vehículo eléctrico no podría producir ninguna reducción, o incluso un aumento. En la práctica, no hay forma de saber en qué rango de ese rango se desempeñaría cualquier vehículo, o incluso la mayoría de los vehículos. La apariencia de certeza o precisión (una reducción promedio del 50%) es ilusoria.

Un factor dudoso en la estimación de la AIE es la suposición sobre el tamaño de la batería; su cálculo se basa en un paquete de baterías de 40 kWh (kilovatios-hora), que es la mitad del tamaño de las baterías de los vehículos eléctricos más populares.[42] De hecho, la propia AIE señala en otro lugar que los SUV con baterías grandes representan el 60% de todas las opciones de vehículos eléctricos (excluyendo a China, donde representan el 40%).[43] Las baterías más grandes para una mayor autonomía significan que se utilizan más materiales y, por lo tanto, implican mayores emisiones aguas arriba. El cálculo de la AIE también ignora el mayor uso de aluminio para la carrocería y el marco de un vehículo eléctrico (hecho para minimizar la penalización de peso total impuesta por la batería), lo que también aumenta las emisiones aguas arriba porque la fabricación de ese metal requiere mucha energía.

Consideremos, en cambio, las estimaciones ofrecidas por Volvo y un análisis financiado por la UE del e-Golf de Volkswagen, este último un sedán pequeño que utiliza una batería pequeña.[44] Las emisiones iniciales del e-Golf, combinadas con las emisiones de las plantas de energía que suministran electricidad a la UE, producen emisiones acumuladas de CO2 mayores que las de la versión diésel de ese automóvil durante las primeras 60.000 millas de conducción. Después de 120.000 millas, se estima que las emisiones acumuladas del vehículo eléctrico son aproximadamente un 20 % más bajas que las de la versión ICE (Figura 4).[45]

El estudio de Volvo compara el SUV Recharge de esa compañía que utiliza un paquete de baterías de tamaño mediano de 69 kWh con su SUV XC40 impulsado por gasolina, no particularmente eficiente.[46] La estimación de emisiones del Volvo es el doble que la del VW e-Golf, principalmente debido a una batería más grande. Y de manera similar al análisis de VW, Volvo descubrió que su vehículo eléctrico tenía mayores emisiones totales que el vehículo de gasolina de comparación durante las primeras 45.000 millas de conducción (nuevamente, incluidas las emisiones promedio de la electricidad suministrada en la red de la UE). Después de 120.000 millas, Volvo estima que su vehículo eléctrico tiene una reducción de emisiones acumuladas de aproximadamente el 30% (Figura 5).

Estos ahorros estimados de emisiones durante el ciclo de vida pueden reducirse o evaporarse si se supone que un vehículo eléctrico utiliza los tamaños de batería más grandes y comunes que prefieren los consumidores. La “elección de la metodología”, como señaló el estudio de Volvo, “tiene un impacto significativo en la huella de carbono total”. [47] Volvo, por ejemplo, asumió una “combinación eléctrica promedio global” para las emisiones que surgen de la producción y refinación de materiales para baterías. [48] Esto puede parecer razonable, pero no refleja las emisiones reales donde se procesan la mayoría de esos materiales, que, dadas las realidades de la cadena de suministro, a menudo se producen en redes dominadas por el carbón.

En otro ejemplo de precisión ilusoria, el Wall Street Journal, en una investigación de 2021 que buscaba descubrir la verdad sobre las emisiones de los vehículos eléctricos, afirmó que incluso teniendo en cuenta las redes y los materiales, “los datos muestran que el cambio de los vehículos de gasolina a los eléctricos tendrá un impacto enorme”. .”[49] Pero esa confianza se basó en un estudio que el periódico encargó a un equipo de la Universidad de Toronto.[50] Para el valor de las emisiones iniciales de la fabricación de una batería, ese estudio utilizó un número en el extremo más bajo del rango conocido para tales emisiones, el extremo superior del cual es un 250% mayor.

El WSJ estuvo en buena compañía con su confiada conclusión, ya que la AIE también afirma que las emisiones “a lo largo de la cadena de suministro de minerales no niegan las claras ventajas climáticas de las tecnologías de energía limpia”,[51] una afirmación repetida como loros por gobiernos y proponentes y consagrada en mandatos. y prohibiciones. El hecho es que, como muestran los datos, incluidos los informes de la AIE, no está nada claro.

Emisiones aguas arriba: incógnitas conocidas

Una revisión técnica de 50 análisis diferentes revela que los resultados de las emisiones de vehículos eléctricos incorporados varían en un factor de cinco.[52] No tiene sentido utilizar un número promedio para un rango tan amplio. Las emisiones reales del ciclo de vida de los vehículos eléctricos están dominadas por los supuestos hechos para tres variables clave:

Los defensores de los vehículos eléctricos imaginan agregar claridad a las cuestiones de abastecimiento de materiales mediante la creación de reglas y regulaciones y ofreciendo sensores y software que podrían, en teoría, documentar los datos relevantes. Esas perspectivas son, en el mejor de los casos, remotas, dados los desafíos políticos, económicos y de privacidad que plantea tal objetivo global. La transparencia en los minerales energéticos –sin mencionar la imposición de prácticas “limpias”– es una tarea mucho más difícil que, digamos, garantizar que los diamantes importados estén “libres de conflictos”.

Tenga en cuenta que todas estas incertidumbres se plantean antes de hacer conjeturas sobre las variables sobre dónde y cuándo se alimenta un vehículo eléctrico. No obstante, incluir la gama de posibilidades conocidas de la cadena de suministro genera posibles escenarios en los que un vehículo eléctrico impulsado por redes que existirá durante la próxima década generará mayores emisiones durante su vida útil que el uso de un automóvil ICE (Figura 6).

Luego hay otras variables que, aunque cada una de ellas individualmente representa una proporción relativamente pequeña del panorama total, no obstante son colectivamente importantes en el cálculo de las emisiones de los vehículos eléctricos. Éstas incluyen:

Volviendo a los materiales upstream, la variable dominante que afecta las emisiones de los vehículos eléctricos: todo lo relacionado con el futuro de las emisiones de los vehículos eléctricos está anclado en la minería, la industria más antigua de la humanidad. Por lo tanto, por definición, estimar las futuras emisiones de vehículos eléctricos requiere hacer conjeturas sobre el futuro de la minería global, donde encontramos otra serie de incógnitas conocidas.

Las futuras emisiones upstream de vehículos eléctricos tienen que ver con la minería, no con el reciclaje

Debido a la asombrosa magnitud de los minerales necesarios para construir un futuro exclusivamente eléctrico, la estimación de las emisiones estará completamente dominada por suposiciones sobre la ubicación y la naturaleza de las nuevas minas y refinerías. Para ponerlo en contexto: los materiales necesarios para construir vehículos eléctricos para los 70 millones de automóviles vendidos al año en el mundo equivalen a unos 500 años de los materiales que ahora se utilizan para fabricar los mil millones de baterías de teléfonos inteligentes que se producen anualmente.

Será necesario desenterrar y procesar cientos de megatones de tierra al servicio de los objetivos de los vehículos eléctricos.[67] Para cumplir los “objetivos de transición”, los materiales demandados requerirán que la oferta aumente entre un 400% y un 4000%, dependiendo del mineral. La AIE dice que eso requerirá cientos de minas nuevas. Benchmark Mineral Intelligence cifra la cifra en 384 minas nuevas solo para satisfacer las necesidades de vehículos eléctricos para “grafito, litio, níquel y cobalto [que] serán necesarios para satisfacer la demanda de vehículos eléctricos para 2035”. [68] (Se necesitará una expansión similar para minerales similares para construir paneles solares y turbinas eólicas.) Los defensores de los vehículos eléctricos comúnmente invocan el reciclaje como la solución a estos monumentales impactos de materiales y emisiones, especialmente el santo grial de una “economía circular”, es decir, 100% de reciclaje.

El reciclaje será irrelevante durante mucho tiempo en lo que respecta a mitigar las demandas de minerales upstream. Dado que los fabricantes afirman que las baterías de los vehículos eléctricos durarán una década, eso significa que no habrá mucho disponible para comenzar a reciclar hasta principios de la década de 2030.[69] Lo mejor que podría encontrar la AIE son minerales reciclados que satisfagan entre el 1 % y el 2 % de la demanda de baterías para 2030.[70] En cuanto a las décadas siguientes, el sueño poco realista de los entusiastas de un reciclaje perfecto, incluso si fuera factible, seguiría dejando la necesidad de un aumento astronómico en el suministro total de minerales.[71]

La cuestión central y en gran medida ignorada en la contabilidad de las emisiones upstream no es sólo el hecho conocido de que la demanda de minerales aumentará, sino el otro hecho conocido de que, para futuras minas y refinerías, las emisiones están aumentando por libra de mineral.[72]

Mientras tanto, las emisiones de vehículos eléctricos upstream están aumentando

A lo largo de la historia, los costos de un metal, tanto en dólares como en términos ambientales, vienen dictados principalmente por las leyes del mineral, es decir, la proporción de la roca excavada que contiene el metal buscado. (También está relacionada la profundidad del mineral y, por lo tanto, la cantidad de “recubrimiento” (rocas, tierra, árboles, etc., encima del mineral) que primero debe eliminarse). La ley del mineral es lo que explica las diferencias en el costo por libra de oro, 15.000 dólares, y el de hierro, 0,05 dólares. Las primeras leyes de mineral suelen ser inferiores al 0,001 por ciento y las segundas, superiores al 50 por ciento.[73]

El hierro (y el aluminio) son metales excepcionalmente abundantes; no así el conjunto de “minerales energéticos” críticos, cuyas leyes oscilan entre el 2% y el 0,1%. La ley promedio del mineral de níquel es inferior al 2% y la del cobre inferior al 1%, lo que significa, aritméticamente, que se debe desenterrar, moler y procesar al menos una tonelada de roca (excluyendo la sobrecarga) para obtener, respectivamente, 40 libras y 20 libras de metal.[74] Estas realidades geológicas determinan la cantidad de energía utilizada por las grandes máquinas para excavar, mover, moler, refinar, etc.

La industria minera mundial hoy en día ya representa alrededor del 40% de todo el uso de energía industrial, y eso es antes de una expansión épica que será necesaria para cumplir con los planes ecológicos.[75] El petróleo en sí suele representar la mitad del uso de energía en el sector minero.[76]

Por lo tanto, estimar las futuras emisiones de energía de los vehículos eléctricos requiere incluir la trayectoria de las leyes del mineral. No hay evidencia de que algún estudio lo esté haciendo.

Cada metal exhibe una disminución significativa y a largo plazo en las leyes del mineral. La AIE lo reconoce, incluso si subestima tendenciosamente la realidad: “Es probable que la producción futura [de minerales] gravite hacia vías de mayor uso intensivo de energía”. [77] La ​​palabra “probable” elude el hecho de que los datos y las tendencias son claros. El cobre es típico y es un metal para el cual no existen sustitutos para la construcción de vehículos eléctricos o equipos eólicos y solares. Como señaló un artículo del Laboratorio Nacional de Energía Renovable, “una disminución en la ley del mineral de cobre entre 0,2% y 0,4% requerirá siete veces más energía que las operaciones actuales”. [78] Y se pronostica que las leyes del mineral de cobre continuarán a largo plazo -ejecutar declive (Figura 8).

Un estudio del Banco Mundial sobre las realidades de los vehículos eléctricos reconoció las fallas en cualquier predicción de emisiones. Incluso su propio análisis, señala, se basó en “fuentes históricas y son estáticas” y no “tuvo en cuenta. . . disminución de las leyes del mineral”. El banco pidió “investigaciones futuras”. [79] Pero gran parte de esa investigación está disponible ahora. Por ejemplo, según el informe "El papel de los minerales críticos" de la AIE:

Todas las tendencias de disminución de las leyes del mineral son visibles, incluso si se ignoran. Consideremos nuevamente el cobre y las tendencias en Chile, el mayor proveedor del mundo, donde la ley promedio del mineral disminuyó aproximadamente un 25% durante la década 2003-2013.[81] En esos años, el uso total de energía asociado al cobre (y, por ende, las emisiones) creció dos veces más que el crecimiento en toneladas de cobre suministradas (Figura 9).

No existe magia para arreglar la deuda de carbono de la batería

La tecnología ofrece formas de mitigar el aumento de las emisiones aguas arriba: mejor química de las baterías para reducir los materiales utilizados para almacenar energía, procesos de refinación más eficientes, camiones mineros electrificados y electricidad eólica y solar en las minas. Pero ninguno de estos factores puede tener un impacto significativo en los plazos previstos para la producción de vehículos eléctricos en rápida expansión que exigen los mandatos de transición actuales.

Las noticias afirman en serie un “gran avance” en la tecnología de baterías, pero no existen químicas de baterías alternativas comercialmente viables que cambien significativamente la magnitud de los materiales físicos necesarios. Reducir significativamente la demanda de minerales primarios requeriría un salto de casi 10 veces en la eficiencia electroquímica subyacente. Estos beneficios ni siquiera son factibles en teoría.[82] Aun así, es razonable imaginar que surgirá alguna innovación fundamentalmente superior; aun así, se necesitarían muchos años para ampliar de forma segura los sistemas químicos industriales. Pasaron tres décadas desde el descubrimiento de una batería de litio hasta el primer sedán Tesla. Las baterías utilizadas en un futuro próximo necesariamente utilizarán tecnologías disponibles ahora.

Realidades similares limitan las perspectivas de ganancias radicales de eficiencia en los diversos procesos industriales de refinación de minerales. Si bien las mejoras incrementales son inevitables, especialmente en la era digital, no se conocen ganancias visibles en la "función escalonada" en estos campos tan transitados de la química física. Muchos procesos ya están operando cerca de los límites de la física.[83] Como presagio del futuro, los ahorros de energía en la historia moderna de la minería y la eficiencia de los procesos minerales han sido anulados por la disminución de las leyes del mineral que requieren mayores volúmenes de mineral para producir la misma libra de metal (Figura 10).

Caterpillar, Deere y Case (y otros) tienen proyectos para electrificar camiones mineros. Hay diseños prometedores en el horizonte para aplicaciones específicas, pero las baterías para la mayoría de los equipos pesados ​​no cumplen con las exigencias de rendimiento 24x7 y de clase industrial, sin importar los costos.[84] Y la tasa de rotación de equipos mineros e industriales se mide en décadas. Las minas utilizarán muchos equipos centrados en la combustión durante mucho tiempo.

Mientras tanto, las presiones para aumentar rápidamente los suministros de minerales empujarán a los promotores a construir minas más pequeñas que son intrínsecamente más rápidas y más baratas de construir.[85] Pero las minas más pequeñas suelen implicar un mayor uso de camiones; Sólo las grandes minas pueden justificar los costos de infraestructura de construir sistemas ferroviarios dedicados (energéticamente eficientes). Y como también ha señalado la AIE, más de la mitad de la electricidad utilizada en la industria no está conectada a la red, sino que se produce in situ, y gran parte de ella con generadores alimentados con diésel, especialmente en minas pequeñas y remotas. Esta generación in situ representa dos tercios de la electricidad minera en China y el 95 por ciento en el resto de Asia.[86] Si bien algunas minas están instalando sistemas eólicos y solares, los costos inherentemente más altos de estas fuentes de energía impondrán límites porque el gasto en energía representa alrededor del 40% de los costos totales de la minería, dejando de lado los aspectos prácticos de la energía necesaria las 24 horas del día, los 7 días de la semana en las minas.[87]

A largo plazo, se avecina una transformación fundamental en la eficiencia de la tecnología industrial, una transformación que se hace eco de la de hace un siglo. Esta vez, la fuente serán máquinas en red centradas en la nube y mediadas por inteligencia artificial, junto con nuevas clases de camiones y robots autónomos e inteligentes.[88] Pero esos avances no cambiarán significativamente las realidades a tiempo para satisfacer las demandas hipertrofiadas de minerales industriales en esta década.

Las tendencias que se pueden conocer para el futuro cercano muestran que las emisiones de los vehículos eléctricos aumentarán, incluso si no sabemos exactamente cuánto aumentarán. Obtener claridad será un desafío, entre otras cosas porque, como ha señalado la AIE, sólo una pequeña parte de los actores de esa industria están cooperando con las “promesas de emisiones” hechas para el Índice de Minería Responsable.[89] La solución que ofrece la AIE es "una mayor presión por parte de los gobiernos, los inversores y los clientes finales". Dudamos que eso conduzca a la claridad en el corto plazo.

Mientras tanto, las incertidumbres sobre las emisiones iniciales se multiplican por aún más variables: cómo se alimentarán los vehículos eléctricos a escala.

Kilovatios-hora y emisiones en otros lugares: más incógnitas conocidas

Las emisiones derivadas del repostaje de un vehículo eléctrico varían enormemente, dependiendo de dónde y cuándo, gracias a las diferencias entre las redes, combinadas con las variaciones horarias en la producción de electricidad. Tener en cuenta esas realidades, y no un hipotético promedio de kWh, revela que las emisiones de CO2 por cada llenado de un vehículo eléctrico pueden oscilar entre cero y tan solo el equivalente a quemar gasolina para recorrer la misma cantidad de millas.

Las estimaciones actuales de las emisiones de los vehículos eléctricos en carretera se basan casi universalmente en un cálculo simple basado en las emisiones promedio de un kWh producido en una red local, multiplicado por el kilometraje nominal en kWh de un vehículo. Al igual que ocurre con las cifras de emisiones anteriores, las cifras de reabastecimiento de combustible también dan una ilusión de precisión.

Debido a las variabilidades de la red, las emisiones reales (no promedio) derivadas de la producción de un kWh varían dramáticamente, dependiendo de la hora en que se carga una batería, una característica que será complicada a medida que se utilicen más energía eólica y solar. Esta variabilidad no proviene de los autos ICE; calcular las emisiones de CO2 en función de los galones consumidos es esencialmente el mismo siempre que se compra, produce o quema gasolina.

Incertidumbres y disparidades similares están asociadas con las cifras de kilometraje utilizadas para calcular las emisiones. En el mundo real, los kWh/milla de un vehículo eléctrico varían bastante de la clasificación declarada de un vehículo, una vez más, a diferencia de la variabilidad mínima asociada con el consumo de combustible de los vehículos ICE.

Las incertidumbres comienzan con el kilometraje “adhesivo” de la EPA proporcionado a los consumidores (y a los estimadores). Un estudio reciente encontró que el kilometraje real de los vehículos eléctricos en carretera era en promedio un 12,5% peor que la calificación certificada en las pegatinas de las ventanas. Para los automóviles ICE, sin embargo, el kilometraje promedio por galón en el mundo real fue un 4% mejor que el de la etiqueta de la EPA.[90]

Más significativamente, el kilometraje de los vehículos eléctricos es aproximadamente un 30 % peor cuando la temperatura exterior es de 20 °F, frente a 80 °F, porque las reacciones electroquímicas de la batería son inevitablemente lentas a temperaturas más bajas.[91] Solo hay una caída del 5% en la eficiencia del combustible para los autos ICE en el mismo rango de temperatura. Además de eso, como saben los conductores y los consumidores, el uso de la calefacción de un vehículo eléctrico en invierno puede reducir el kilometraje en kWh hasta en un 50%.[92] (Un automóvil ICE elimina el calor residual libre). Estos factores de temperatura generalmente se ignoran, no sólo en las calificaciones de las “pegatinas” de los vehículos eléctricos, sino especialmente al estimar los impactos de las emisiones nacionales de los vehículos eléctricos. Esos factores son importantes, ya que un tercio de la población estadounidense vive en las frías latitudes del norte.[93] Lo más probable es que la EPA eventualmente encuentre formas precisas de calificar el kilometraje de los vehículos eléctricos. Pero a diferencia de los automóviles convencionales, es posible que la etiqueta de vehículo eléctrico deba ir acompañada de un mapa con una clasificación, por ejemplo, para cada estado donde se conduce, en función de la proporción del año que experimenta bajas temperaturas.

Las realidades de las redes locales añaden otro conjunto de incertidumbres, algo que la EPA reconoce en su sitio web con una calculadora de emisiones de vehículos eléctricos que divide el país en 27 regiones de suministro de electricidad. Allí se descubre que la red supuesta conduce a una variación triple de las emisiones de CO2 por kWh de combustible.[94]

Incluso esa calculadora de la EPA subestima la magnitud de las incertidumbres porque las emisiones reales por kWh utilizado no dependen del promedio de una región sino de la hora específica del día en que se carga una batería. El factor horario es fundamental con los cargadores rápidos que proporcionan un repostaje en menos de una hora en lugar de durante la noche, una característica esencial para el repostaje en carretera, a fin de permitir una adopción generalizada de los vehículos eléctricos. Las emisiones horarias por kWh producido pueden variar tres veces o más.

En conjunto (época del año y día, y características específicas de la red), las emisiones de CO2 en el mundo real por kWh realmente utilizadas para cargar un vehículo eléctrico pueden variar alrededor de 10 veces. Las emisiones de un repostaje podrían ser casi nulas durante una hora soleada de verano (ignorando las emisiones minerales de la electricidad solar). O durante una hora cuando está nublado en invierno, simplemente las emisiones al llenar el tanque, ignorando los factores anteriores, podrían ser mayores que las que se producen al quemar gasolina para recorrer la misma distancia.[95]

Tal disparidad expone la mentira de las afirmaciones que se hacen con frecuencia, por ejemplo, en otro artículo reciente del WSJ: “Independientemente de dónde se conduzcan, los vehículos eléctricos son siempre una opción más respetuosa con el clima que sus homólogos de gasolina, según estudios recientes publicados por el Fondo Europeo de Medio Ambiente. Agencia y la Agencia Internacional de Energía, así como investigaciones académicas”. [96] Esos estudios ignoran o entierran en notas a pie de página la realidad de las variables.

Algunos defensores de los vehículos eléctricos lo saben mejor y proponen la llamada carga inteligente para garantizar que las baterías se carguen sólo cuando haya electricidad libre de carbono disponible mediante el uso de software para rastrear la ubicación de un vehículo específico y el tiempo de carga. Esa información se utilizaría luego para ofrecer incentivos para repostar en el momento “correcto”, sanciones por repostar en el momento “incorrecto”, o ambas cosas, o incluso desactivar remotamente los cargadores cuando los consumidores estén tomando una decisión inaceptable.[97]

Tales maquinaciones para influir en el comportamiento y la libertad del consumidor son, prima facie, radicalmente diferentes del reabastecimiento de combustible de los automóviles convencionales. Y tales realidades iluminan el error de afirmar que los vehículos eléctricos son inevitables debido a su paridad, si no superioridad, con los automóviles convencionales.

El vehículo eléctrico es ampliamente promocionado como una transición comparable al alejamiento de la era de los caballos y los coches de caballos. Pero cambiar la forma en que se impulsa un automóvil tiene para una “revolución” de la movilidad la misma relevancia que cambiar la naturaleza y la fuente de alimentación de un caballo. Y para fomentar la adopción de los recién inventados automóviles propulsados ​​por gasolina, los gobiernos no tuvieron que prohibir los caballos.

Sin duda, los vehículos eléctricos ofrecen características que atraen a millones de conductores, principalmente a los más ricos y especialmente a la cohorte de entusiastas de los automóviles que se entusiasman con la aceleración “loca”. La igualdad en todas las características no es relevante ni necesaria para que las ventas de vehículos eléctricos crezcan, ya que hay muchas razones diferentes por las que los consumidores eligen cualquiera de los cientos de tipos diferentes de modelos de automóviles. Pero la premisa de la inevitabilidad de un futuro exclusivamente de vehículos eléctricos no se trata solo de que los vehículos eléctricos de lujo ofrezcan características “locas”, o incluso de reducir las emisiones.

La premisa es que los vehículos eléctricos son superiores en todos los sentidos a la tecnología antigua y, por tanto, “los coches eléctricos se apoderarán del mundo”, como afirmó con entusiasmo el columnista de automoción del Wall Street Journal, Dan Neil, o como ahora los reguladores y formuladores de políticas planean exigir. .[99] El vehículo eléctrico no sólo abandona la era de los caballos, sino que también lo hace con el mismo tipo de aceleración tecnológica observada en la informática y las comunicaciones. Así, como prosiguió Neil: “¿Recuerdan los teléfonos plegables, las máquinas de fax y los módems de acceso telefónico? Quieres un vehículo eléctrico porque son productos mejorados generacionalmente: más silenciosos, más rápidos, más refinados, más eficientes, que ofrecen una dinámica superior del vehículo, menos mantenimiento y menores costos operativos por milla”. Neil no es el único que invoca la analogía tecnológica. Por ejemplo, un informe del Fondo Monetario Internacional afirmó: “La sustitución de los teléfonos inteligentes no parecía más inminente a principios de la década de 2000 de lo que parece hoy la sustitución de energía a gran escala”.[100]

La noción de que estamos presenciando una aceleración tecnológica para los vehículos eléctricos es peor que un engaño: no tiene sentido en la física energética del movimiento de personas y carga versus el movimiento de datos. Si la química de las baterías (el pilar de la inevitabilidad de los vehículos eléctricos) pudiera seguir el arco del progreso de la informática, pronto veríamos una batería del tamaño de un maní alimentar un automóvil durante toda su vida útil con una sola carga. Sólo en los cómics la tecnología energética avanza al ritmo de la tecnología de la información, como en la Ley de Moore (Figura 11).

De manera similar, para las afirmaciones de inevitabilidad y mejor precio es la afirmación de que los vehículos eléctricos son máquinas inherentemente más simples y que la “vieja” tecnología ICE está al máximo, sin que quede ninguna innovación. Nuevamente del Sr. Neil: “En comparación con las pocas piezas móviles de los vehículos eléctricos, la complejidad de los vehículos modernos propulsados ​​por gasolina me aterroriza. . . [y] la tecnología de combustión es tan buena como nunca lo será”.[101]

La realidad es otra. Sí, los automóviles convencionales tienen un sistema termomecánico complejo, con el motor y la transmisión automática hechos de cientos de componentes, acoplados con un sistema de combustible muy simple, un tanque que contiene un líquido con una bomba de una pieza móvil.[102] Los vehículos eléctricos, por el contrario, tienen un motor muy simple fabricado con unas pocas piezas. Sin embargo, el tanque de combustible de los vehículos eléctricos es un sistema electroquímico complejo formado por cientos de piezas, a veces miles, que incluyen un sistema de refrigeración, sensores y componentes electrónicos de control. Además, la transmisión de vehículos eléctricos requiere aproximadamente el doble de microcontroladores y componentes electrónicos de potencia.[103]

En cuanto a cualquier afirmación de que estamos en el fin de la innovación para los motores de combustión, ya se están realizando innumerables avances radicales en la tecnología ICE, como se puede ver en la literatura técnica, así como en los laboratorios de investigación automotriz, con muchos disponibles comercialmente. (si no se usa ampliamente). Se han demostrado motores con una eficiencia que duplica la del promedio actual y, en algunos casos, se han implementado en aplicaciones no automotrices.[104] Algunos diseños de motores nuevos tienen tan pocas piezas móviles como un motor eléctrico.[105] Aún son posibles mayores avances con la tecnología ICE que con los motores eléctricos o las baterías. En términos de necesidades generales de recursos minerales, una mejora del 1% en la eficiencia de la combustión equivale a un avance del 10% en la tecnología de baterías eléctricas.[106]

Es bastante cierto que la llegada de la química de las baterías de litio es uno de los raros pivotes tecnológicos de la historia que permite innovaciones colaterales en muchas áreas, no sólo en los automóviles. Pero, en ausencia de una prohibición de los automóviles con motor de combustión interna, el grado en que los vehículos eléctricos capturen la mayor parte de todo el mercado automotriz estará determinado por tres factores:

Para comprender estos factores, considere:

El precio futuro de los vehículos eléctricos está en manos de empresas mineras y refinadoras (extranjeras)

Hasta ahora, los vehículos eléctricos se venden principalmente en la categoría de automóviles de lujo, donde los precios de etiqueta superan los 60.000 dólares.[107] En Estados Unidos, no hay vehículos eléctricos en la categoría de precio más bajo, entre 16.000 y 20.000 dólares, donde hay 10 modelos de automóviles convencionales.[108] Sin embargo, la afirmación de que los vehículos eléctricos son cada vez más baratos, más rápidos y pronto alcanzarán la paridad (o incluso tendrán un precio más bajo) que los automóviles convencionales se basa en la noción de que los precios de las baterías están en camino de “colapsar”.

Hoy en día, la batería añade al menos 10.000 dólares al precio de un vehículo eléctrico.[110] Mientras tanto, como las tasas de interés más altas se cruzan con el aumento de los precios de los automóviles convencionales, el Washington Post señaló recientemente que “los automóviles nuevos, que alguna vez fueron parte del sueño americano, [están] ahora fuera del alcance de muchos”. [111] En consecuencia, las compras para “el El 20 por ciento más bajo de los asalariados cayó a su nivel más bajo en 11 años. Mientras tanto, el gasto en automóviles nuevos por parte del 20 por ciento superior alcanzó su nivel más alto registrado”.

La afirmación de la caída de los costos de las baterías es cierta sólo en retrospectiva, medida desde el inicio de la tecnología del litio; Esta es una tendencia típica de todas las nuevas tecnologías. Pero como ocurre con todas las tecnologías en el mundo de los átomos, no de los bits, después de los primeros años en la curva de aprendizaje de la fabricación, el ritmo de mejora se desacelera drásticamente. Durante los últimos media docena de años, el costo de la batería ha disminuido lentamente; y en los últimos dos años, los precios se han revertido. Los costos de las baterías han aumentado un 20 % desde 2021.[112]

Los costos futuros de las baterías ahora dependen casi por completo de un solo hecho: los materiales básicos ahora representan entre el 60% y el 80% del costo de fabricar baterías.[113] Incluso si los costos laborales y de capital disminuyen (ambos actualmente tienen una tendencia alcista), los precios de las baterías (y las futuras emisiones upstream) ahora están firmemente en manos de las decisiones tomadas por los mineros y refinadores globales.

Sabemos que se necesitará un suministro mucho mayor de minerales para construir un mundo exclusivamente eléctrico. A medida que en los próximos años entre en funcionamiento una avalancha de fábricas de baterías subsidiadas, la demanda (y el costo de extracción) de estos minerales se disparará. En el contexto de la prohibición de los automóviles con motor de combustión interna, la cuestión no es si existen suficientes recursos en nuestro planeta sino si habrá suficiente minería lo suficientemente pronto. Como informó la AIE, se necesitan entre 10 y 16 años para abrir una nueva mina.[114] Incluso el New York Times cubre ahora lo obvio con artículos titulados “Estados Unidos necesita minerales para los coches eléctricos”. Todos los demás también los quieren” y concluyendo que “según se mire como se mire, el mundo se enfrenta a una escasez dramática a largo plazo”.[115]

Los datos muestran que la industria minera no está ni remotamente cerca de aumentar el suministro necesario. Los planes de gasto global para expandir o agregar nuevas minas representan aproximadamente el 10% de lo que se necesitará en 2030 para satisfacer la demanda de minerales de energía verde[116] (Figura 12).

También sabemos mucho sobre la concentración del mercado. La abrumadora mayoría del suministro de minerales se encuentra fuera de los EE. UU. y la UE. “Ninguna de las materias primas necesarias para la fabricación de celdas de batería se extrae actualmente en cantidades significativas en Europa”, señaló un estudio reciente del gobierno alemán. “A pesar del aumento de los proyectos europeos de reciclaje y de materias primas que se han anunciado, esta dependencia de las importaciones se mantendrá prácticamente sin cambios para 2030”. [117] Precisamente lo mismo se aplica a Estados Unidos. A falta de reformas regulatorias radicales (mucho más que cualquier cosa promulgada o propuesta), esa realidad permanecerá sin cambios, independientemente del lenguaje elíptico en los subsidios para alentar la relocalización en Europa o Estados Unidos. Cuando se trata de la oferta de recursos, algunos factores bien conocidos son relevantes para las tendencias de los precios; factores nuevamente plagados de incógnitas.

En el caso de los minerales energéticos, China tiene el doble de cuota de mercado que la OPEP con el petróleo. China está ampliando activamente sus inversiones mineras en África y América del Sur y está en camino de aumentar su participación en el mercado del litio refinado del 24 por ciento el año pasado al 32 por ciento en dos años.[118] Otros países están siguiendo la nueva política de Indonesia (el principal productor de níquel del mundo), según la cual se prohíben las exportaciones de mineral en bruto, lo que exige la construcción de refinerías locales.[119] Mientras tanto, en América del Sur, donde se conocen dos tercios de los recursos de litio de bajo costo del mundo (y un tercio de la producción actual), se habla de un cártel del litio.[120] El efecto de tales concentraciones de mercado sobre los precios es bien conocido. Las estrategias para formar “clubes de compradores” entre naciones, propuestas recientemente por el gobierno de Estados Unidos en colaboración con la UE, chocan con su fracaso histórico. Los monopolios, los cárteles o los vendedores dominantes tienen invariablemente un mayor control de precios.[121]

Incluso si el mercado de energía y minerales estuviera excepcionalmente libre de manipulación de precios, la economía básica de la oferta y la demanda apunta a aumentos dramáticos de precios para las baterías, así como para otros productos que dependen de estos minerales. Para muchos minerales, la demanda de vehículos eléctricos está pasando de una participación marginal al uso dominante. La competencia por el suministro de estos minerales, e inevitablemente las presiones sobre los precios, comenzarán a tener un impacto en el costo de construir todo, desde casas y edificios hasta electrodomésticos y computadoras. Hace cinco años, los mercados de vehículos eléctricos constituían, por ejemplo, el 15%, el 10% y el 2% de todos los usos del litio, el cobalto y el níquel, respectivamente; el año pasado, esas proporciones eran del 60 por ciento, el 30 por ciento y el 10 por ciento y aumentaron rápidamente.[122]

Utilizando datos históricos y financieros de largo plazo sobre los minerales, los economistas del FMI modelaron las implicaciones para los precios de la demanda de minerales que entra en un período de escasez constante de oferta debido a todos los objetivos de transición energética y de vehículos eléctricos. La conclusión, nada sorprendente, del estudio: los precios de varios metales alcanzarían picos históricos “durante un período sostenido y sin precedentes de aproximadamente una década” (Figura 13).

Entre las incógnitas conocidas, los economistas del FMI también señalaron que los “modelos de evaluación integrada” para pronosticar la economía de la transición energética “no incluyen el. . . aumento potencial de los costos [de los minerales]”. Los pronosticadores, así como los formuladores de políticas, parecen adormecidos por el siglo XX, durante el cual hubo una lenta caída de largo plazo en los precios promedio de los minerales (neto de la volatilidad de los precios a corto plazo). Pero esa tendencia comenzó a revertirse hace poco más de una década.[123] El aumento a largo plazo de los precios de los minerales sería algo nuevo no sólo para los pronosticadores de vehículos eléctricos sino también para los economistas en general y para los esfuerzos de lucha contra la inflación de la Reserva Federal.[124]

Todas las tendencias subyacentes de los minerales son difíciles de cuadrar, ya que los fabricantes de automóviles afirman que esperan ver pronto costos de producción más bajos para los vehículos eléctricos, la clave para una transición de ventas rentables a pérdidas de dinero.

Infraestructuras de reabastecimiento de combustible en un futuro exclusivamente eléctrico

Hasta ahora, el 90% de los vehículos eléctricos en Estados Unidos han sido adquiridos como segundo o tercer automóvil por familias adineradas con garaje.[125] Una encuesta reciente de JD Powers confirma que para los compradores de automóviles de lujo, el "rendimiento de conducción" fue el motivo principal de la compra.[126] Para estos propietarios, un vehículo eléctrico emocionante de conducir es conveniente y se puede repostar de forma económica durante la noche. En consonancia con este mercado, los datos muestran que la mayoría de los vehículos eléctricos se utilizan sólo ocasionalmente y se recorren la mitad de kilómetros que un automóvil promedio.[127] Para los fabricantes de automóviles, sigue siendo un mercado tentadoramente grande porque al menos 50 millones de vehículos en Estados Unidos son utilizados ocasionalmente por un hogar con varios automóviles.[128] Pero ese no es el mundo exclusivamente EV que pretenden crear las prohibiciones sobre los vehículos ICE.

Si bien sólo un tercio de los hogares estadounidenses tienen un garaje, los desafíos de la infraestructura de abastecimiento de combustible comienzan en esos vecindarios para un mundo exclusivamente eléctrico.[129] Si todos los propietarios de garajes utilizan cargadores domésticos, será necesario realizar mejoras masivas en las redes eléctricas residenciales. De lo contrario, como demostró un estudio, “más del 95 por ciento de los transformadores residenciales estarían sobrecargados”, lo que significa que fallarían o podrían explotar.[130] Y también hay una característica inconveniente en la física del calor. Incluso si un vehículo eléctrico recibe combustible por la noche, cuando hay menos demanda en la red, los transformadores enfriados por aire (en los postes de servicios públicos locales) pueden permanecer sobrecalentados después del amanecer, cuando las cargas máximas residenciales normales comienzan a calentarlos aún más, aumentando así aún más. las perspectivas de fallos por sobrecarga durante el día, incluso utilizando la carga fuera de las horas pico.

Y para el resto del mundo que no es propietario de un garaje, el mantra habitual de la “ansiedad por la autonomía” como impedimento para la adopción generalizada de vehículos eléctricos no es cierto, ya que la mayoría de los vehículos eléctricos ofrecen una autonomía equivalente a la gasolina. La clave para lograr la paridad operativa con los automóviles convencionales se logra únicamente con una carga rápida en carretera conveniente y ubicua.

Cambiar la energía primaria para la movilidad de líquidos a electrones parece eficiente, pero constituye una degradación de la comodidad y un aumento de los costos de suministro de energía. Contraintuitivamente, a grandes niveles de energía, transportar una unidad de energía eléctrica utilizando cables y transformadores es aproximadamente 20 veces más caro que transportar la misma cantidad de energía que el petróleo en oleoductos y tanques.[131] Esa brecha sigue siendo amplia, incluso teniendo en cuenta el hecho de que los vehículos eléctricos transportan entre la mitad y un tercio más de energía debido a la mayor eficiencia de los motores eléctricos en comparación con los motores eléctricos. Y las matemáticas para la economía conveniente del combustible eléctrico lo empeoran.

El abastecimiento nocturno de combustible utiliza cargadores relativamente económicos (~3.000 dólares) que funcionan a un nivel de potencia de 7 kW a 19 kW.[132] (A modo de comparación, ~3 kW es la demanda de energía para una casa promedio completa). Para acercarse a la conveniencia de llenar un tanque de combustible líquido en unos pocos minutos, los sobrealimentadores ofrecen tiempos de llenado de 20 a 40 minutos al operar a niveles de potencia de 300 kW a 1.000 kW.[133] Estos sobrealimentadores cuestan alrededor de 400.000 dólares, o más, frente a un surtidor de gasolina comparable que cuesta menos de 150.000 dólares.[134]

La carga “rápida” sigue siendo mucho más lenta que los cinco a diez minutos típicos del repostaje de gasolina. Por lo tanto, para lograr la misma comodidad (evitar colas, etc.), una estación de servicio necesitará unos cuatro cargadores para reemplazar cada surtidor de gasolina.[135] Aparte de las implicaciones en el uso de la tierra, esto se traduce en al menos una duplicación del costo total de construir una estación de servicio promedio (contando también terrenos, edificios y otras infraestructuras).[136] Para aquellos que piensan que las “grandes petroleras” pueden permitírselo, observamos que sólo el 1% de las estaciones de servicio son propiedad de compañías petroleras; casi todos son propiedad de pequeñas empresas.[137]

Además, la instalación de dos docenas o más de sobrealimentadores en una estación de servicio crea una demanda de energía de red comparable a la de una pequeña ciudad o una acería en lugar del nivel de demanda de las estaciones de servicio actuales de una tienda de conveniencia.[138] Al mismo tiempo, los mayores niveles de potencia de los cargadores de vehículos eléctricos reducirán radicalmente la vida útil de los transformadores de potencia existentes en los postes de servicios públicos, en un momento en que los costos de los nuevos transformadores se han quintuplicado.[139] Además, los transformadores más grandes y pesados ​​necesarios para soportar las demandas de alta potencia requerirán el reemplazo de muchos de los 180 millones de postes de servicios públicos que existen actualmente.

Los costos adicionales de infraestructura de servicios públicos generalmente los paga el usuario de energía, es decir, el propietario de la estación. Todos estos costos se sumarán necesariamente al precio de repostaje que pagan los consumidores. En Europa, donde hay más experiencia con la carga rápida en carretera, el coste de un repostaje con carga rápida ya es mayor que el del diésel para las mismas distancias recorridas.[140] En Estados Unidos, Consumer Reports señala que el costo de repostar con un sobrealimentador de Tesla es más del triple del costo (normalmente supuesto) de cargarlo durante la noche en casa.[141] Las encuestas ya muestran que sólo un pequeño porcentaje de consumidores dice que estaría dispuesto a pagar la prima por la carga rápida en carretera.[142] Pero los costos son reales y aparecerán en alguna parte, incluso si los gobiernos se involucran en juegos de manos.

Algunos se jactan de que repostar el combustible en casa evade los impuestos de circulación que hoy pagan otros conductores. Sin embargo, en un Estados Unidos exclusivamente con vehículos eléctricos, los 50 mil millones de dólares recaudados al año en impuestos federales y estatales a la gasolina para mantener las carreteras necesariamente se trasladarán al combustible para vehículos eléctricos, de una forma u otra.[143]

En cuanto a un “gran reinicio” de la infraestructura de vehículos eléctricos basado en los 7.500 millones de dólares en subsidios de la Ley de Reducción de la Inflación de 2022 para financiar “miles” de cargadores en carretera: considere las matemáticas. El futuro totalmente eléctrico necesitará reemplazar la mayoría, si no todos, los aproximadamente 1 millón de surtidores de gasolina de Estados Unidos ubicados en las 145.000 estaciones de servicio existentes. Eso requerirá más de 100 mil millones de dólares en supercargadores, sin contar los costos de las actualizaciones de la infraestructura eléctrica. La curva de aprendizaje de la futura producción en gran volumen, así como las nuevas tecnologías para los supercargadores, reducirán sólo un poco de esa asombrosa suma.[144] Ninguno de estos impactos económicos subyacentes cambia al reorganizar los modelos de propiedad de las estaciones de servicio, ya sea en supermercados, centros comerciales, estacionamientos o fabricantes de automóviles que construyen los suyos propios, siguiendo el ejemplo de Tesla.[145]

El cálculo de los costos sociales generales para un futuro exclusivamente eléctrico también requiere incluir la espectacular expansión de la generación de energía y la transmisión a larga distancia. Reemplazar toda la gasolina utilizada en Estados Unidos por electricidad requeriría al menos un 50% más de generación de electricidad de la que existe o está planificada, junto con un aumento aún mayor en la distribución de energía eléctrica.[146] Estas necesidades de centrales eléctricas y redes representan niveles de gasto multimillonarios.[147]

Un análisis del Boston Consulting Group sitúa los costos de mejora de la red eléctrica (sin mencionar la generación de energía) entre 1.700 y 5.800 dólares por vehículo eléctrico puesto en el mercado.[148] Hagamos los cálculos: eso equivale a entre 400.000 y más de 1 billón de dólares para una flota estadounidense de vehículos exclusivamente eléctricos. Si bien esos costos estarían divorciados de los precios de los automóviles, constituirían un “shock” para las facturas de electricidad o impuestos de los hogares.

Conducir un vehículo eléctrico para la mayoría de las personas: emocionante y caro

Como dijo el jefe de pruebas de automóviles de Consumer Reports: "Los consumidores nos dicen que la confiabilidad es uno de los factores más importantes al comprar un automóvil". "máquinas simples. La confiabilidad de la ingeniería en cualquier máquina es la misma y surge de la alta calidad en las cadenas de fabricación y suministro.[150] Aparte del hecho mencionado anteriormente de que las complejidades de los vehículos eléctricos y los motores de combustión interna son comparables (aunque en lugares diferentes), sólo recientemente ha habido suficientes vehículos eléctricos en las carreteras para proporcionar evidencia de confiabilidad estadísticamente útil mediante encuestas a propietarios y pruebas en carretera.[151]

En noviembre de 2022, la encuesta anual de confiabilidad de Consumer Reports encontró que de los 11 modelos de vehículos eléctricos incluidos, siete obtuvieron calificaciones inferiores al promedio para todos los automóviles.[152] De manera similar, una encuesta del Reino Unido encontró que durante los primeros años de propiedad, los propietarios de vehículos eléctricos experimentaron una tasa de problemas un 50% mayor, en comparación con los automóviles convencionales.[153] En particular, los problemas con el software encabezaron la lista de problemas de control de calidad para los vehículos eléctricos, una característica que es más compleja que en un vehículo ICE. Una menor confiabilidad siempre aparece en algún lugar de la economía general para los consumidores, incluso si es absorbida por los fabricantes de automóviles en las garantías. Sin duda, el tiempo traerá una equivalencia de confiabilidad para los vehículos eléctricos. Un estudio reciente de tres años encontró que los costos generales de mantenimiento y reparación revelaron sólo “una pequeña diferencia”. [154] Otro estudio, de Car and Driver, encontró un costo de mantenimiento de vehículos eléctricos ligeramente menor.[155] Pero hasta ahora, la experiencia del mundo real no parece un éxito seguro para una confiabilidad radicalmente superior de los vehículos eléctricos.

En cuanto al seguro, la batería es la pieza más cara de un vehículo eléctrico y, normalmente, cuesta el doble que un vehículo ICE.[156] Este factor por sí solo da lugar a mayores costos de seguro.[157] Se ve exacerbado por el hecho de que las baterías de los vehículos eléctricos en gran medida no son reparables y, por lo tanto, se convierten en pérdidas incluso en caso de daños accidentales incluso pequeños (a diferencia de los daños en el motor, que con frecuencia son reparables).[158]

Todos los factores operativos diarios juntos determinan los costes reales, como todos los propietarios de automóviles saben. Si se incluye el alto costo de la carga rápida en carretera y, por ejemplo, se supone un mantenimiento menor y costos de seguro iguales, el costo total de propiedad de un vehículo eléctrico es, según un análisis profundo, alrededor de un 25% más alto que el de un automóvil convencional. [159] Esa penalización de costos aumenta si se atribuye un valor imputado al tiempo adicional necesario para la carga en carretera (incluso con cargadores rápidos). Este es el tipo de costo que los economistas saben que influye en las decisiones de los consumidores porque la gente naturalmente valora su tiempo.

Mientras tanto, en un ciclo de retroalimentación que infla los precios, se produce una expansión radical en el hardware de distribución de la red en un momento de intensa competencia por los dos metales clave (cobre y aluminio) necesarios para construir la transmisión. Esos metales constituyen el 20% de los costos de capital de las redes eléctricas, y eso es antes de la inminente inflación de los minerales.[160]

La eliminación de desechos de baterías debe agregarse a la columna de incógnitas sobre los costos futuros de los vehículos eléctricos. El carácter, la variedad y el volumen únicos de las baterías de los vehículos eléctricos presentarán desafíos de reciclaje y eliminación, que han llevado a una especulación desenfrenada sobre cuáles serán esos costos. En 2022 se lanzó un consorcio liderado por Volkswagen para estudiar los desafíos, no para construir nada.[161] Como dijo el director ejecutivo de la organización sin fines de lucro Call2Recycle: “El reciclaje [de las baterías de los vehículos eléctricos] no será rentable para todos. Eso es economía de fantasía”. [162] Cualesquiera que sean los costos, en última instancia se incluirán en el precio de compra de un vehículo, se impondrán a los fabricantes o serán subsidiados por los contribuyentes.[163]

Unas palabras sobre la paridad en las cadenas de suministro, la geopolítica y el medio ambiente

Otro estribillo preferido por los defensores de los vehículos eléctricos y las tecnologías verdes es que los subsidios nos liberarán de “nuestros adversarios geopolíticos”. . . manipulación del precio del petróleo”. características que posiblemente sean más preocupantes, o al menos que presenten importantes incógnitas sobre riesgos futuros.

Hay mucha más concentración de proveedores de “minerales energéticos” que de hidrocarburos. Chile, el mayor productor de cobre, con una participación de mercado del 20%, tiene un nuevo presidente socialista que ha prometido “justicia social” y “reformas” ambientales en la minería.[165] Los productores número dos y tres son Perú y el Congo. Rusia, con el 10 por ciento de la producción mundial de níquel, es el tercer país del mundo y también es un importante proveedor mundial de cobre y aluminio, con alrededor del 4 y el 6 por ciento, respectivamente.[166] Y China, según la AIE, tiene una “cuota de refinación [que] es de alrededor del 35% para el níquel, del 50% al 70% para el litio y el cobalto, y casi el 90% para los elementos de tierras raras”[167] (Figura 14).

Los Estados Unidos dependen hoy de las importaciones del 100 por ciento de unos 17 minerales críticos y, de otros 28, las importaciones netas representan más de la mitad de la demanda interna existente.[168] Ensamblar baterías (o hardware solar) aquí crea dependencias subyacentes equivalentes a ensamblar automóviles convencionales en el país, pero importando todas las piezas clave y todo el combustible.

Por lo tanto, vemos cuentas de los medios y formuladores de políticas lamentándose públicamente por las dependencias geopolíticas de los minerales de una manera que recuerda a las preocupaciones sobre la dependencia del petróleo del último medio siglo. Esta vez las ansiedades de dependencia van por delante de cualquier cosa equivalente al embargo petrolero árabe de 1973-74, pero las acciones no son diferentes.

Además, a medida que la minería mundial se expande, recién ahora aparece en el radar un reconocimiento tardío de la falta de paridad en los desafíos ambientales que plantean los minerales energéticos, en comparación con los asociados con la extracción de petróleo y gas. Como señaló una reciente investigación del Washington Post, existe un “peaje oculto” por los “automóviles limpios”. Los investigadores del Post visitaron Indonesia, la principal minera de níquel del mundo. El periódico informó que “extraer [níquel], refinarlo y prepararlo para la exportación es una tarea gigantesca” y “plantea costos ambientales elevados que aún no se han tenido en cuenta”. [169] En otro artículo, el titular del Post revela la tendencia: "La parte más vulnerable de los automóviles eléctricos". perturbado”[171].

Hay que darle crédito a los investigadores de la AIE por reconocer estos problemas, incluso si las implicaciones siguen en gran medida ausentes de la promoción entusiasta de los vehículos eléctricos por parte de esa agencia.[172] Según los analistas de la AIE, la minería “puede desplazar a las comunidades y amenazar los hábitats naturales”. Un análisis satelital (necesario porque muchas minas se encuentran en regiones que no cooperan) documentó la tierra adicional que se está "consumiendo" para expandir la minería del cobre. La magnitud del cobre necesaria por sí sola para construir la maquinaria "verde" prevista conducirá al uso de cientos de miles de acres de tierra previamente intacta.

Se ha prestado aún menos atención a las asimetrías en las implicaciones sociales y humanitarias de un cambio global masivo hacia los minerales energéticos. Como demostró un estudio reciente, más de la mitad de todos los lugares donde se necesitará nueva minería son tierras donde viven pueblos indígenas que a menudo son ecológicamente frágiles.[173] Jennifer Dunn, de la Universidad Northwestern, pionera en el análisis de los impactos sociales del ciclo de vida, ha señalado que “las tecnologías diseñadas para resolver grandes desafíos como el cambio climático deben considerar tanto sus impactos ambientales como sociales para comprender sus verdaderas consecuencias”.

Como observaron investigadores ambientales en España respecto de la “reubicación” de los impactos ambientales de los vehículos eléctricos: “La transferencia de cargas ambientales desde la fase de uso a las fases de extracción de materias primas y fabricación implica una deslocalización de los impactos, lo que constituye un nuevo desafío a nivel ambiental, social y social. , y los niveles legales". formación de partículas (26%), toxicidad cancerígena para humanos (20%) y no cancerígena (61%), ecotoxicidad terrestre (31%), ecotoxicidad de agua dulce (39%) y ecotoxicidad marina (41%) en relación con los vehículos de gasolina. "

Cuando se trata de paridad ambiental, la búsqueda monomaníaca de reducciones de CO2 ha dejado de lado toda la gama de protecciones del aire, el agua, la biodiversidad y los ecosistemas que alguna vez fueron objetivos ambientales fundamentales.[176] Es un mal negocio, sobre todo porque los mandatos sobre vehículos eléctricos conducirán a reducciones triviales, incluso inexistentes, de las emisiones de CO2.

Empresas que representan el 40 por ciento de las ventas mundiales de automóviles se han sumado a una iniciativa de Objetivos Basados ​​en la Ciencia para definir un “marco común” en torno a las emisiones de los automóviles, incluidas las emisiones indirectas.[177] Esperemos que sigan la ciencia.

Finalmente, unas palabras sobre las modificaciones de conducta

Dadas las realidades de los suministros de minerales y las incertidumbres sobre las emisiones asociadas, la AIE y los planificadores de emisiones netas cero han dejado claro que “el cambio de comportamiento es fundamental” para lograr los objetivos climáticos.[178] Por ejemplo, “las medidas del lado de la demanda, como limitar el crecimiento del tamaño de la batería” en los automóviles eléctricos, pueden “ayudar a cerrar la brecha [de suministro de minerales]”. [179] Los vehículos eléctricos más populares (fuera de China) tienen baterías grandes para proporcionar autonomía. que los consumidores quieren y que los fabricantes promocionan, y porque las tendencias globales muestran que los compradores quieren SUV grandes: la participación global de los SUV ha aumentado del 15% de todos los vehículos nuevos hace dos décadas a un tercio ahora, y más de la mitad en los Estados Unidos. . Pero según la AIE, “esta tendencia podría frenarse mediante la promulgación de políticas que desalienten los vehículos con baterías extremadamente grandes, por ejemplo vinculando los incentivos al tamaño de las baterías o, a más largo plazo, gravando los vehículos eléctricos con baterías grandes”.[180] Dicho de otra manera, ese objetivo es hacer que sea más costoso comprar los vehículos eléctricos (más grandes) que prefieren la mayoría de los consumidores.

Luego, para desalentar el uso de materiales y componentes de baterías de alto consumo energético producidos en el extranjero, los responsables políticos promueven (y Europa ha implementado) la idea de un impuesto al carbono de “ajuste fronterizo” para inducir una producción “más limpia” y subsidiar indirectamente las fuentes nacionales.[181] Si bien el efecto de tales políticas podría conducir a un aumento leve de la minería y la refinación de minerales a nivel nacional, ciertamente aumentará el costo de las baterías y los vehículos eléctricos. Certificar quién escapa a dicho impuesto requeriría un aparato regulatorio que eclipsaría los actuales estándares orwellianos de eficiencia de combustible para los automóviles.

Ese no es el único cambio de comportamiento que los transicionistas de los vehículos eléctricos creen que debe ocurrir. Dados los desafíos que supone satisfacer las demandas de carga, esto también se abordaría con una “intervención conductual”. [182] La carga inteligente necesariamente se transformará en un régimen en el que cuándo y dónde se puede repostar un vehículo eléctrico será controlado, incluso dictado, por reguladores.

También hay que persuadir, u obligar, a los consumidores a conducir menos en general y viajar más en autobús, bicicleta, tren, viajes compartidos o a pie, y, en primer lugar, a poseer menos automóviles. Como se establece en el objetivo de cero emisiones netas de la AIE: el número de hogares mundiales sin automóvil debe aumentar del 45% actual al 70% en 2050, revirtiendo una tendencia de un siglo de aumento de la propiedad.[183] Un investigador simplemente afirmó: “Por lo tanto, existe la necesidad de una amplia gama de políticas que incluyan medidas para reducir la propiedad y el uso de vehículos”. [184] Como de costumbre, los reguladores de California se adelantan a la proverbial curva al admitir que los objetivos de emisiones del estado exigir a los ciudadanos de ese estado, además de ser obligados a utilizar vehículos eléctricos, que conduzcan un 25% menos de kilómetros que hace 30 años.[185] (énfasis añadido).

La cultura del automóvil se considera en muchos círculos medioambientales como intrínsecamente tóxica y antinatural. Como lo expresó un artículo reciente del New Yorker: “El agarre del automóvil como metáfora de la libertad es tan firme como el de las armas, aunque quizás con resultados igualmente destructivos”. [186] Los transicionistas ven la propiedad de un automóvil como un “vínculo cultural” y profesan creer que “menos automóviles en las carreteras no significaría un sacrificio en la calidad de vida y la conveniencia”. [187] Habría un “progreso” significativo para mantener a la gente alejada de los automóviles prohibiendo los vehículos ICE económicos y exigiendo los costosos vehículos eléctricos. .

Ante todo esto, sería razonable llegar a la conclusión de que, en pocas palabras, vienen a por sus coches.

Imaginar un mundo hipotético exclusivamente con vehículos eléctricos requiere reconocer el hecho inevitable de un nido de ratas lleno de suposiciones, conjeturas y ambigüedades con respecto a las emisiones. Es posible que muchos de los datos necesarios nunca puedan recopilarse de ninguna manera regulatoria normal, dadas las incertidumbres técnicas y la variedad y opacidad de los factores geográficos, así como la naturaleza patentada de muchos de los procesos. Esas incertidumbres podrían provocar estragos si los reguladores estadounidenses y europeos consagran las “divulgaciones verdes” de manera jurídicamente vinculante, y todo estará sujeto a manipulación, si no a fraude.[189]

Si las prohibiciones de ICE entran en vigor, sucederá antes de que los vehículos eléctricos estén disponibles a un precio que la mayoría de la gente pueda pagar o tengan las características que la mayoría de la gente necesita o desea. Una consecuencia predecible será que habrá muchos menos autos nuevos disponibles, lo que conducirá a un aumento masivo en la demanda y el costo de los autos ICE usados.

Si el objetivo de la política es reducir el uso de petróleo en los automóviles, existen formas mucho más fáciles y seguras de lograrlo. Ya se han construido motores de combustión que son comercialmente viables y pueden reducir el uso de combustible en un 50 por ciento.[190] De hecho, un análisis anterior de la AIE concluye que las mejoras en la eficiencia del combustible de los automóviles desplazarán al menos un 300% más de petróleo que agregar 300 millones de vehículos eléctricos a las carreteras del mundo para 2040.[191]

Sería más fácil, más barato, más rápido (y transparentemente verificable) incentivar a los consumidores a comprar motores de combustión interna o híbridos más eficientes. Los subsidios desviados de los propietarios adinerados de vehículos eléctricos permitirían obtener reducciones de emisiones mucho mayores y documentables por dólar si se ofrecieran, por ejemplo, a los “superusuarios” de gasolina de bajos ingresos (el 10% de los conductores que consumen un tercio de toda la gasolina[192]). con un crédito vinculado al kilometraje recorrido del odómetro. Además, una política de este tipo sería progresiva, en lugar de regresiva, en términos fiscales.

En el futuro veremos decenas de millones más de vehículos eléctricos en las carreteras, incluso sin programas gubernamentales que los favorezcan o los exijan. Pero todo el edificio de subsidios, prohibiciones y regulaciones para trasladar a la mayoría, si no a todos, los ciudadanos de los autos ICE a los vehículos eléctricos se basa en una base profundamente débil (o, en algunos casos, falsa) de las afirmaciones sobre la reducción de emisiones y la paridad económica.

Mientras tanto, si se implementan, las prohibiciones de ICE conducirán a una masiva mala asignación de capital en la industria mundial de movilidad personal de 4 billones de dólares.[193] También conducirá a limitaciones draconianas de las libertades e impedimentos sin precedentes para una conducción asequible y cómoda. Y tendrá poco o ningún impacto en las emisiones globales de CO2. De hecho, es más probable que las prohibiciones y los mandatos de vehículos eléctricos provoquen un aumento neto de las emisiones.

Mark P. Molinos Es miembro senior del Instituto Manhattan, miembro de la facultad de ingeniería de la Universidad Northwestern y socio de Montrose Lane, un fondo de riesgo de tecnología energética. Es autor de los libros The Cloud Revolution: How the Convergence of New Technologies Will Unleash the Next Economic Boom and a Roaring 2020s (2021), Digital Cathedrals (2020), Work in The Age of Robots (2018) y The Bottomless Well. (2006). Se desempeñó como presidente y director de tecnología de ICx Technologies, y ayudó a hacerla pública en 2007. Mills trabajó en la Oficina Científica de la Casa Blanca de Reagan. Antes de eso, fue físico experimental e ingeniero de desarrollo en microprocesadores y fibra óptica.

Anatomía de las “estimaciones” de CO2 y las incógnitas conocidas: las emisiones estimadas de los vehículos eléctricos durante su vida útil oscilan entre un 50 % menos y un 50 % más que las del ICE

Para ilustrar las incertidumbres en la estimación de las emisiones de CO2 durante la vida útil de los vehículos eléctricos, utilizamos el análisis de Volvo como punto de referencia porque es exhaustivo e incorpora muchas variables, aunque no todas.[194] Según Volvo: “La elección de la metodología tiene un impacto significativo en la huella de carbono total. . . . Se debe tener cuidado al comparar los resultados de este informe con los de otros fabricantes de vehículos”. La empresa demostró que, en comparación con las emisiones conocibles de un motor de combustión interna, las emisiones estimadas de los vehículos eléctricos oscilan entre un 50% menos ideal y un 8% más realista.[195]

Si bien los escenarios teóricos permiten estimar menores emisiones de vehículos eléctricos, el resultado no es un hecho ni una medición. Por otro lado, como se ilustra a continuación, si el análisis de Volvo se ajusta para incluir algunas, pero no todas, las variabilidades conocidas (que se analizan en este informe), las emisiones de CO2 durante la vida útil de los vehículos eléctricos pueden ser un 15% más altas que las del automóvil con motor de combustión interna de referencia, o si el En comparación con un motor con un consumo de combustible un 30 % más eficiente, las emisiones estimadas durante la vida útil de un vehículo eléctrico pueden ser más de un 50 % mayores.

A continuación, resumimos seis incógnitas clave conocidas para cuatro características de los materiales que Volvo estima causan.18 toneladasde un total de 25 toneladas de CO2 emitidas para construir el vehículo eléctrico, y agregamos dos conjuntos de variables posteriores para la línea de base del costo adicional.16 toneladas emitido por la carga del vehículo. (El resultado se ilustra en la Figura 6 de este informe).

Conclusión: 43 toneladas de emisiones estimadas aumentan a 67 toneladas

El potencial realista de 43 toneladas de emisiones aguas arriba combinado con la realidad operativa de 24 toneladas de emisiones aguas abajo (durante la vida útil del vehículo) produce un total de 67 toneladas de CO2 de vehículos eléctricos. Esto es un 15% más que la base de 59 toneladas para un SUV comparable de gasolina. O bien, supongamos que un consumidor compra un automóvil ICE con un 30% más de eficiencia de combustible; Las emisiones de CO2 durante la vida útil de ese vehículo se reducen a 40 toneladas, lo que es~27 toneladas, o 50% menos que muchos escenarios posibles de vehículos eléctricos.

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Foto: gerenme/iStock

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