Fitxa Resum…. nº 3 / Juny 2018

El vehicle elèctric (VE)

El VE es presenta com un element primordial per evitar les emissions de gasos contaminants en els grans nuclis urbans, reduint alhora l’ús de petroli per fer front al canvi climàtic. La indústria del VE reconeix que encara hi ha entrebancs tècnics per a una aposta definitiva a gran escala, però assegura que en el futur l‘electrificació del transport privat i públic formarà part de la solució per als problemes esmentats.

Encara que per seel concepte VE presenta molts avantatges, també presenta molts interrogants que podrien acabar derivant en inconvenients. En el moment d’abordar l’anàlisi, cal enumerar els atributs tècnics del VE i tenir-los molt presents:

1. VE és un concepte que indica un sistema de tracció, no de tipus de vehicle, perquè tan elèctric és una bicicleta amb pedaleig assistit, com un cotxe elèctric, un tramvia, un metro o un ferrocarril.
2. El VE funciona sobre la base de la tracció elèctrica, molt més eficient que la basada en el motor d’explosió. Aquest funciona mitjançant una reacció de tipus termodinàmica que té un baix rendiment que resulta estructural –és un problema que no es pot arreglar –, i, per tant, s’ha de substituir. La tracció basada en motors elèctrics té un rendiment d’un 90% d’eficiència, front al 15% del tradicional motor d’explosió.
3. En el cas d’utilitzar energia elèctrica renovable en la tracció, les emissions de CO₂del VE són nul·les. Per exemple, els metros i tramvies de Barcelona i els trens de Renfe, s’alimenten en aquest any 2018 de forma exclusiva amb energia 100% renovable. En aquest cas les emissions de CO₂són zero.
4. En el cas de VE sense alimentació a través de catenària, sorgeix el problema que es necessiten grans bateries basades en el sistema ió-liti. No hi ha liti suficient al món per substituir tots els vehicles tèrmics per vehicles elèctrics. A més, la càrrega ràpida, deteriora la bateria.
5. Alternatives interessants a les bateries passen per la pila de combustible, una reacció entre H₂i l’O₂present a l’aire que genera electricitat més vapor d’aigua. És la reacció inversa a l’electròlisi. L’H₂es produeix per electròlisi a partir de fonts renovables amb un elevat rendiment, del 50%. La producció de H₂per les nits amb energia elèctrica renovable a preus marginals es perfila com una excel·lent alternativa que permet entreveure que la tracció elèctrica s’ha de basar en la pila de combustible, a més de la catenària. Tanmateix, encara hi ha forces incerteses.

Entorns urbans o locals

Les emissions del VE són molt més netes i apenes contaminen. El VE no fa soroll per sota dels 30 km/h, per la qual cosa disminueix la contaminació acústica. El motor és més eficient que el de gasolina, per tant necessita menys energia pel fer el mateix treball i és més barat per km recorregut. Està exempt d’alguns impostos i en els propers anys no tindrà restriccions de circulació. La desavantatja de la seva baixa autonomia és menor en aquests entorns urbans. Però encara queden desavantatges, com ara la pobre xarxa de recàrrega existent, l’escassa densitat energètica de la bateria i la baixa potència, que els fa inabastables per a tipus de transport més passant com camions, autobusos, avions o vaixells. D’altra banda, el sistema massiu de recàrrega en parkings, comunitats de veïns, etc., presenta una sèrie de incerteses tecnològiques (també quan són càrregues ràpides), i reptes en la seva estructura i dimensió tècnica i jurídica que encara no han estat solucionats.

 En entorns interurbans o globalsel VE, basat en l’emmagatzemament d’electricitat (bateries), vist sota els paràmetres energètics de tot el cicle de producció, i des del punt de vista dels elements necessaris per les bateries i el seu reciclatge, presenta seriosos dubtes sobre la seva idoneïtat a gran escala.

Energia i contaminació

Un dels principals factors a tenir en compte és la taxa de retorn energètic (TRE), és a dir, el balanç d’energia utilitzada per garantir tot el procés, des del muntatge de la primera peça fins el reciclatge final, i aquí els avantatges tampoc resulten diàfans. Hi ha un sistema garantit de reciclatge de bateries de plom (baixa tensió) però no per a les bateries de ió-liti (mitja tensió), a part de les despeses d’extracció i transport dels minerals necessaris.

Encara que el VE no genera emissions nocives al medi ambient, també és veritat que la fabricació de la seva energia elèctrica, quan es basa en fonts no renovables, sí que genera contaminació i emissions. Per tant. VE sí, sempre que estiguin alimentats per energia elèctrica 100% renovable, altrament l’efecte sobre les emissions de carboni en reemplaçar els cotxes convencional per elèctrics és menor.

Tanmateix, els VE poden facilitar la transició a la descarbonització si es donen dues condicions: un desenvolupament important d’electricitat procedent de fons renovables, junt amb una política decidida de reducció del transport privat i per carretera en favor del transport públic i el no motoritzat. Però el repte d’anar cap un model elèctric 100% renovable és molt gran, i més difícil encara si es volen proveir parcs automobilístics massius. Els vehicles convencionals també són dolents en el respecta a les seves emissions de CO₂, CO, NOx, partícules i compostos orgànics volàtils, mentre que els elèctrics tendeixen a ser d’emissions zero depenent de la font de producció elèctrica.

Elements límit

També s’ha de tenir en compte els minerals utilitzats en la fabricació dels VE, els quals poden ser crítics per la seva limitació, inestabilitat i monopoli de les zones d’extracció: principalment liti, cobalt, platí, neodimi, disprosi… comptant que una massiva expansió de l’electrificació i energies renovables encariria els productes base i els esgotaria abans. Per altra banda és imprescindible, i previ l’ús massiu, establir els mecanismes de reciclatge eficient, real i total de les bateries .