SCANIA avanza con su camión eléctrico con evaluación ambiental de baterías
El fabricante de camiones Scania, Grupo Volkswagen, ha realizado un estudio donde a través de la evaluación del ciclo de vida (LCA), un método ISO 14040/44, calcula el impacto ambiental tanto de productos o servicios durante todo su ciclo de vida. Este método ha sido el utilizado para comparar la producción, uso, mantenimiento del vehículo y su batería.
Al igual que muchos constructores, Scania se encuentra en medio de una transformación con productos y servicios autónomos conectados y electrificados. El primer vehículo eléctrico (BEV) producido completamente en serie de Scania se lanzó durante el otoño de 2020.
Desde entonces se ha facilitado la realización del primer LCA, disponible públicamente, como una comparación entre un BEV de distribución representativa, disponible en el primer lanzamiento, con un ICEV correspondiente.
El estudio realizado cubre todo el ciclo de vida del vehículo desde la cuna hasta la tumba, comenzando por la extracción y refinado de materias primas y finalizando con la recuperación de los vehículos.
La unidad funcional elegida tiene el objetivo de reflejar y representar una vida útil completa para los vehículos. La unidad funcional es: 500.000 km recorridos en un ciclo de distribución representativo con una carga útil media de 6,1 toneladas.
Las propiedades técnicas del vehículo, además de los trenes de transmisión, se mantienen lo más similares posible para que la comparación sea lo más justa posible. La capacidad de la batería instalada en el BEV es de 300 kWh.
En el estudio se ha utilizado la combinación de la red europea, con el año de referencia 2016, como línea de base para la medida de emisiones de la electricidad utilizada en el BEV. Además se han investigado mezclas de redes adicionales para analizar el impacto de las mezclas pronosticadas en el futuro, así como de la electricidad procedente de fuentes limpias.
El combustible utilizado para el ICEV es diésel B7 con un 7% de RME directo, representativo de las condiciones europeas.
Según se desprende del estudio, la producción del BEV conlleva un mayor impacto ambiental, principalmente debido a la fabricación de celdas de batería que consume mucha energía. La emisión de GEI (Gases de efecto invernadero) aumenta de 27,5 toneladas de CO2eq (producción de ICEV) a 53,6 toneladas de CO2eq (producción de BEV).
Las emisiones de GEI provenientes de la producción de celdas de batería son 74 kg CO2eq / kWh de capacidad instalada de batería. A pesar del aumento de la carga de producción, el impacto total del ciclo de vida sobre el cambio climático muestra un potencial de reducción dramático para el BEV, gracias al impacto mucho menor de la fase de uso.
Dependiendo de la intensidad de carbono en la red eléctrica de la UE, la reducción del ciclo de vida de los GEI se extiende desde el 38% (mezcla de la UE 2016) hasta el 63% (mezcla de la UE prevista para 2030).
Alimentar el vehículo con electricidad renovable es la forma de aprovechar al máximo el potencial del BEV. Los resultados muestran una reducción del ciclo de vida de los gases de efecto invernadero del 86%.
El estudio indica que «un BEV que ingrese al mercado de la UE después de 2020 tendrá una reducción de gases de efecto invernadero de más del 50% en el ciclo de vida, en comparación con la alternativa diésel«.
Debido a las mayores emisiones de GEI de la producción, se puede considerar que los vehículos BEV tienen una deuda de carbono en comparación con ICEV. La deuda de GEI se pagará en algún momento debido a las menores emisiones de la fase de uso por km.
A este proceso se le conoce como punto de equilibrio, el momento en el que el BEV comienza a tener un impacto total de GEI menor que el ICEV.
Dependiendo de la intensidad del carbono, el punto de equilibrio se produce entre 33.000 km (electricidad de origen renovable) y 68.000 km (línea de base 2016). Esto nos indica por tanto que el BEV tiene el potencial de tener menos impacto climático que el ICEV tras sólo uno o dos años de operación. Según todas las mezclas de electricidad investigadas en el informe.
Al final de su vida útil, las baterías de Scania son recolectadas, desmanteladas, trituradas y recicladas por socios de recolección y reciclaje. El proceso de reciclaje exacto depende de la ubicación geográfica y la configuración del socio.
Debido a las diferentes configuraciones del mercado (prueba piloto frente a recuperación a gran escala) y datos relevantes limitados, la elección ha sido excluir el reciclaje de baterías del modelo de recuperación.
Además en el estudio del fabricante, no se asume una segunda vida útil de la batería en el modelo LCA, lo que significa que la carga total de producción se atribuye al ciclo de vida del vehículo Scania.
Junto a lo anterior, también existe un potencial de reducción dramático para otras categorías de impacto como la formación de partículas finas, la creación de ozono y la acidificación terrestre.
La reducción en estas categorías se sitúa entre el 83 y el 97%, principalmente debido a la eliminación de las emisiones de escape.
El uso de recursos fósiles y la eutrofización de agua dulce y marina también disminuyen significativamente (18-48%) para el BEV, aunque hay un impacto considerable relacionado principalmente con el carbón en la generación de electricidad. La razón principal es que el impacto entre el pozo y el tanque de la producción diésel.
Teniendo en cuenta los potenciales de reducción del impacto climático con las mezclas de electricidad pronosticadas UE 2020 (46%) y UE 2030 (63%) y dado que es probable que la combinación de la red al final de la vida útil del vehículo esté más cerca de la mezcla pronosticada de la UE 2030, el informe indica que un BEV que ingrese al mercado de la UE después de 2020 tendrá una reducción de GEI de más del 50% del ciclo de vida en comparación con la alternativa diésel.
Este estudio muestra que al usar electricidad verde en la fase de uso, existe una reducción potencial del 86% para las emisiones de GEI del ciclo de vida total del BEV. Esta reducción es a pesar de que la producción del BEV emite el doble de GEI en comparación con el ICEV.
Dentro de la fase de producción, la batería de iones de litio es uno de los talones de Aquiles en lo que a emisiones se refiere. Para el BEV utilizado en el estudio, las celdas de la batería representan un poco más del 40% de las emisiones de GEI provenientes de la producción.
Sin embargo, existe un gran potencial para mejorar los valores de emisión de la producción de BEV a medida que la industria de las baterías se descarboniza continuamente y el uso de electricidad verde aumenta continuamente.
Por lo tanto, es razonable suponer que con la producción sostenible de baterías y la electricidad verde, el potencial de reducción de GEI para el BEV será más del 90%.
El BEV cuenta inicialmente con una “deuda de producción” en términos de emisiones de GEI. Sin embargo, otra consecuencia de la alta tasa de utilización de HDV es que el punto de equilibrio de GEI se produce al principio de la vida.
Los cálculos de este estudio muestran que el punto de equilibrio de GEI ya se produce entre 33.000 y 68.000 km, dependiendo de la intensidad de carbono en la combinación de electricidad.
Esto indica que el BEV tiene el potencial de ser mejor que el ICEV ya dentro de uno o dos años de operación, para todas las mezclas eléctricas presentadas.