Un equipo de Cornell, con un colega del Instituto Paul Scherrer, analizó la compensación entre el potencial de descarbonización del sector del transporte por carretera y su requisito crítico de metales desde la perspectiva de la demanda en 48 países importantes que se comprometieron a descarbonizar sus sectores de transporte por carretera. con la ayuda de vehículos eléctricos (VE).
En un artículo de acceso abierto publicado en Nature Communications , el equipo informa que el despliegue de vehículos eléctricos con una penetración del 40 al 100 % para 2050 puede aumentar la demanda de litio, níquel, cobalto y manganeso en un 2909–7513 %, 2127–5426 %, 1039–2684 % y 1099–2838%, respectivamente, y aumentar el requerimiento de metales del grupo del platino en 131–179% en los 48 países investigados, en relación con 2020.
Una mayor penetración de EV reduce las emisiones de GEI del uso de combustible independientemente de la transición energética del transporte, mientras que las de la producción de combustible son más sensibles a la descarbonización del sector energético y podrían alcanzar casi el «cero neto» para 2040.—Zhang
et al.
(b) Demanda acumulada (de 2010 a 2050) específica de la región/específica del vehículo/específica de la batería de metales críticos y la producción secundaria potencial acumulada a partir del reciclaje.
(C)Sensibilidad del requerimiento acumulativo bajo diferentes escenarios de batería.
El escenario NMC/NCA ilustra que la cuota de mercado de NMC/NCA aumentará al 100 % para 2050. «Reciclado sin segundo» indica baterías retiradas que se reciclan directamente sin una segunda vida como sistemas de almacenamiento de energía (ESS).
“Reciclado con 2do” denota baterías retiradas reutilizadas como ESS antes del reciclaje.
Vehículo ligero LDV, vehículo pesado HDV, vehículo eléctrico de batería BEV, vehículo eléctrico híbrido enchufable PHEV, vehículo eléctrico de pila de combustible FCEV, vehículo con motor de combustión interna ICEV, batería de fosfato de hierro y litio LFP, batería de óxido de aluminio, cobalto y litio NCA , NMC batería de óxido de manganeso de cobalto de níquel de litio, batería de litio-azufre Li-S, batería de litio-aire Li-air. Zhang et al.
El crecimiento monótono de la demanda mundial de metales críticos hasta 2050 es la tendencia más prevalente. Está impulsado principalmente por la penetración en el mercado de vehículos eléctricos y el desarrollo de tecnología de baterías.—Fengqi You, autor principal
Actualmente, los metales y minerales críticos están centralizados en Chile, Congo, Indonesia, Brasil, Argentina y Sudáfrica políticamente inestables, según el Banco Mundial.
En el artículo, los investigadores advierten sobre la electrificación de los vehículos pesados, que requieren más metales críticos que otros vehículos. Aunque representan solo entre el 4 % y el 11 % de la flota vial total en algunos países, los metales críticos relacionados con las baterías que se utilizan en vehículos eléctricos pesados representarán el 62 % de la demanda de metales críticos en las próximas décadas.
Entre las sugerencias de los investigadores para gestionar esta demanda:
- La construcción de una economía circular sería indispensable para los metales críticos si lograra una cadena de suministro de circuito cerrado en el futuro. Se deben considerar estrategias para promover la eficiencia del reciclaje y la tasa de recuperación de las baterías al final de su vida útil a un ritmo adecuado.
- Los países deben adoptar políticas que prioricen diseños alternativos para cátodos/ánodos y sistemas de celdas de combustible (hidrógeno verde) para reducir la dependencia de metales críticos primarios.
- Los objetivos de descarbonización para el transporte por carretera deben combinarse con el despliegue de vehículos eléctricos, el momento del pico de carbono y la neutralidad, y presupuestos de emisiones precisos.
La investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias.
Recursos
- Chunbo Zhang et al. (2023) «Compensación entre el requisito crítico de metales y la descarbonización del transporte en la electrificación automotriz», Nature Communications doi: 10.1038/s41467-023-37373-4