Un nuevo estudio del ICCT aviva el debate sobre las emisiones de los vehículos pesados

Mientras la Comisión Europea se prepara para presentar un nuevo proyecto de ley sobre las emisiones de los vehículos industriales la próxima semana, el Consejo Internacional de Transporte Limpio aporta nuevo material para el debate en Bruselas. Hemos preguntado directamente al ICCT qué significan sus conclusiones para las futuras decisiones de compra.

Para ser francos, el nuevo estudio del ICCT afirma claramente que las cadenas cinemáticas eléctricas de batería son superiores a todos los demás tipos alimentados por combustible a la hora de ahorrar emisiones de gases de efecto invernadero. Esto, afirma el ICCT, "indica un camino claro hacia la descarbonización del sector". Además, los resultados demuestran que los modelos eléctricos de batería consiguen las mayores reducciones de emisiones entre todos los vehículos, incluso asumiendo la actual combinación eléctrica de la UE, que se sabe que aún no es demasiado ecológica pero que seguirá mejorando durante la vida útil de los vehículos.

El ciclo de vida es la clave de las conclusiones de la organización ecologista; hablaremos de ello más adelante. Los resultados del ICCT no son del todo sorprendentes; otros estudios e institutos han llegado a conclusiones similares, también en el caso de los turismos. No obstante, el informe del ICCT llega a tiempo para apoyar el esperado proyecto legislativo de la Comisión Europea. Documentos filtrados, vistos por el diario alemán Tagesspiegel Antecedentes, muestran que la UE se concentra en las soluciones de baterías eléctricas e hidrógeno; los e-combustibles, para los que algunos políticos alemanes querían que se dejara una laguna abierta, no desempeñan ningún papel en el borrador de la Comisión. Los bomberos y los vehículos militares podrían ser la única excepción.

Con respecto a las próximas decisiones de compra, el director del programa del ICCT, Felipe Rodríguez, dijo a electrive claramente: "Las flotas concienciadas con el medio ambiente pueden estar seguras de que están tomando la decisión correcta al adquirir hoy carretillas eléctricas de batería. En cambio, las que apuestan por los combustibles bajos en carbono deberían revisar su estrategia de descarbonización."

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Volviendo al documento del ICCT. Los resultados pueden proporcionar a los fabricantes y operadores de vehículos más indicadores para sus próximas inversiones. Si esto es también una indicación para abandonar por completo la norma Euro 7 - un paso que Daimler Buses ya ha pedido públicamente - queda en manos del operador. Rodríguez, del ICCT, adoptó una postura equilibrada al hablar con electrive. Es cierto que el estudio demuestra que los camiones y autobuses eléctricos a batería ya son mejores para el clima, dijo, "pero esto no significa que no podamos esperar mejoras en los motores de combustión. Los camiones diésel y eléctricos coexistirán durante las próximas dos décadas, a medida que hagamos la transición completa a las cadenas cinemáticas de emisiones cero. Los fabricantes de camiones seguirán obteniendo beneficios de la venta de millones de nuevos motores diésel de gran potencia en las próximas décadas, y Euro 7 puede garantizar que sean tan limpios como en otras partes del mundo."

Vehículos diesel frente a los eléctricos de batería y otros

La dependencia del diesel es, por supuesto, la naturaleza del mercado actual: la mayoría de los vehículos pesados siguen funcionando con este combustible fósil y son responsables de aproximadamente una cuarta parte de las emisiones del transporte en la Unión Europea. En consecuencia, el análisis del ICCT contrapone los actuales modelos diésel "mejores de su clase" a sus alternativas de gas natural y cero emisiones para ofrecer una "imagen completa de las emisiones del ciclo de vida sobre una base totalmente armonizada". Lo que es relativamente nuevo es que el análisis adopta un enfoque dinámico, pasando de la combinación de combustibles y electricidad y la tecnología actuales (referencia 2021) a 2030, cuando la electricidad y la tecnología habrán avanzado.

Los investigadores también tienen en cuenta toda la vida útil de un vehículo, que resulta ser el factor decisivo para que los BEV ocupen siempre el primer lugar en potencial ecológico, incluso teniendo en cuenta una mezcla de electricidad no totalmente verde y los procesos de fabricación de camiones electrificados, que siguen siendo intensivos en carbono - profundizaremos en ello, pero a continuación presentamos la versión fácil para entender el pensamiento del ICCT.

Partiendo de la base, es decir, de los vehículos, el ICCT clasifica un camión estándar en los segmentos de 12 y 40 toneladas (sin carga), así como un autobús urbano. Los tipos de vehículos se agregaron utilizando datos del mercado y del fabricante, es decir, el camión de 12 toneladas, por ejemplo, se identificó utilizando las especificaciones del fabricante de los seis camiones más vendidos de este segmento, que representan 92 % de las ventas en Europa, según el ICCT.

Los "combustibles" incluidos en el estudio son la electricidad, el hidrógeno, el gas natural y el gasóleo. Sigue siendo interesante observar que el análisis considera que la energía eléctrica a pilas es superior en su potencial de ahorro de emisiones a todos los demás combustibles, incluidos el hidrógeno y el gas natural, a pesar de que la combinación energética sigue siendo en parte sucia.

Es más, los investigadores llegan a esta conclusión analizando todo el ciclo de vida de un vehículo, desde la cuna hasta la tumba, aunque no tienen en cuenta el reciclaje ni los escenarios de segunda vida, que pueden suponer un mayor ahorro de GEI en el futuro.

Al mismo tiempo, la fabricación de un camión no define por completo sus credenciales ecológicas. Más decisiva es la vida en la carretera y el combustible que utiliza durante esa vida - en el estudio, el ICCT asume un tiempo de funcionamiento de 20 años y un kilometraje de 856.000 km (camión de 12 t) y 1.243.000 km (para el camión de 40 t).

"El problema no es la fábrica, sino la carretera", afirma Nikita Pavlenko, responsable del Programa de Combustibles del ICCT. "La alta intensidad de gases de efecto invernadero que supone conducir un camión durante su vida útil compensa las emisiones de GEI generadas durante la fabricación o la producción del combustible o la energía que consume".

Esto nos lleva a la tan discutida combinación energética o ciclo de combustible en el caso de los vehículos no eléctricos. En este caso, el ICCT adopta un enfoque comedido e incluye los citados valores de referencia de 2021 y 2030.

Suponiendo la actual combinación de electricidad en la UE, los camiones eléctricos de batería emiten 63% menos de emisiones de gases de efecto invernadero que el diésel a lo largo de su vida útil. Si sólo se utiliza electricidad verde para fabricar y alimentar una carretilla, las emisiones del ciclo de vida son hasta un 92% inferiores, según el ICCT.

Avanzando hacia el escenario de 2030, el ICCT incluye una mayor descarbonización de la generación de electricidad, tal y como se indica en las Perspectivas Energéticas Mundiales de la AIE. La mezcla de electricidad también mejorará constantemente debido a los requisitos de la UE para ampliar las energías renovables. Dicha electricidad también informa las estimaciones de intensidad de carbono de la producción de vehículos y baterías o depósitos en el caso de los FCEV.

"Nuestro estudio aborda las incertidumbres que rodean al reparto de las emisiones en todas las etapas de la vida del vehículo. Demuestra que sólo los camiones eléctricos de batería y algunos de pila de combustible pueden cumplir los objetivos climáticos del sector", añade Pavlenko.

De nuevo, esto se remonta a las emisiones durante la vida útil. En el caso de las carretillas diesel y de gas natural, el combustible consumido representa más de 90% de sus emisiones durante la vida útil, según el ICCT. Por lo tanto, las mayores emisiones del vehículo y de la producción de la batería de las carretillas eléctricas "se compensan con creces" por su alta eficiencia energética y las emisiones relativamente bajas durante la producción de electricidad, resume el ICCT.

Pero, ¿qué ocurre con los vehículos de hidrógeno?

Para los FCEV, la generación de hidrógeno sigue siendo esencial, ya que el estudio concluye "que el mayor impacto climático producido por los camiones y autobuses a lo largo de toda su vida procede de la fase de uso o consumo de combustible, no de la extracción de materias primas, la construcción o el mantenimiento".

Este consumo de combustible es la razón por la que los FCEV se sitúan actualmente por detrás de las soluciones eléctricas de batería y presentan un ahorro más bien moderado con respecto a los vehículos diésel. El análisis del ICCT concluye que los camiones y autobuses de pila de combustible propulsados por hidrógeno tienen entre un 15% y un 33% menos de emisiones que los vehículos comparables con motores diésel.
Esta cifra comparativamente baja (frente a los 63% de los BEV actuales) se debe a que el hidrógeno se produce principalmente a partir de gas natural fósil. Con hidrógeno verde, el balance es hasta un 89% más favorable y muy similar al de sus homólogos BEV (92% con electricidad verde). Así pues, el ICCT afirma que el hidrógeno puede ser un combustible limpio, pero sigue generándose principalmente a partir del gas natural.

Y el gas natural recibió una bofetada de la organización. En el estudio, los vehículos comerciales propulsados por gas natural apenas obtienen mejores resultados que los camiones diesel. Para un camión articulado de 40 toneladas, el ICCT calcula incluso unas emisiones ligeramente superiores a las de un vehículo diesel. Esto se debe al metano, que se emite durante el funcionamiento del vehículo, así como durante la extracción y entrega del gas natural y, por tanto, cuenta para la evaluación del ciclo de vida. El ICCT concluye que incluso un pequeño ahorro de emisiones por el uso de gas natural es prácticamente nulo si se tiene en cuenta el impacto climático a corto plazo de las emisiones de metano.

Merece la pena señalar que el ICCT también adoptó un enfoque conservador respecto a los vehículos eléctricos de batería, desarmando así los argumentos que a menudo se esgrimen en el debate, como el abastecimiento intensivo en recursos y emisiones de las materias (primas) para las celdas de las baterías. Tomando la batería como ejemplo, el análisis del ICCT cuenta con que la sustitución de la batería se produzca una vez en la vida útil de un camión de 20 años (basándose en las estimaciones de Volvo de que las baterías duran entre 8 y 10 años). Como antes, el ICCT parte de la base de que tanto la producción como la electricidad se beneficiarán de los avances tecnológicos y las tendencias del mercado ya en marcha, aunque excluyendo efectos como el reciclaje y la densidad energética.

Por lo tanto, esta suposición tiene un precio, al menos en los camiones más grandes: una sustitución de la batería aumenta las emisiones de la fabricación de la batería para el HDV eléctrico de batería más grande. "Esta elección metodológica, junto con la batería comparativamente grande considerada para la cabeza tractora-remolque, da como resultado que la cabeza tractora-remolque de 40 toneladas genere las mayores emisiones de GEI asociadas a la fabricación de baterías para los tres HDV", afirman los investigadores.

Las estimaciones de 40 toneladas incluyen paquetes de baterías de 900 kWh en 2021 y 700 kWh en 2030, suficientes para una autonomía media de 500 kilómetros. La autonomía del autobús y del camión más pequeño es de 250 -300 km, con unas capacidades de batería necesarias de 300 kWh en 2021 y 250 kWh en 2030.

El ICCT señala en su conclusión que es probable que este efecto disminuya dentro de una década debido al descenso de los costes de las baterías junto con los probables aumentos de la densidad de las mismas, pero aún no ha incluido estos efectos en el resultado anterior.

En el mismo sentido, es probable que el reciclaje de las pilas reduzca aún más el impacto de las emisiones de GEI de las mismas. "Sin embargo, debido a la incertidumbre sobre los futuros procesos de reciclaje, excluimos los créditos de emisiones de GEI correspondientes de esta evaluación", escribe el ICCT.

¿Son (suficientemente) ecológicos los vehículos de pila de combustible de hidrógeno?

Esto nos lleva al argumento más utilizado a favor del hidrógeno como forma de descarbonizar los vehículos más pesados. En este punto, el ICCT se muestra prudente, ya desde la elección de los camiones con pila de combustible frente a los HDV diésel. Para lograr un ahorro "significativo" de GEI durante la vida útil del vehículo, la producción previa de hidrógeno debe incorporar electricidad renovable adicional o CAC. "Constatamos que el uso de gas natural fósil sin CAC supondrá, en el mejor de los casos, un ahorro muy menor en comparación con el gasóleo", así el ICCT.

Las emisiones de GEI de los FCEV también se ven agravadas por la producción tanto del depósito de hidrógeno como de la pila de combustible de los FCEV. Los resultados varían en función de la capacidad del depósito de hidrógeno y proceden sobre todo de la producción intensiva en energía del depósito de hidrógeno. A efectos de este estudio, el ICCT asumió que el sistema de almacenamiento de hidrógeno gaseoso era una serie de depósitos más pequeños conectados entre sí para proporcionar el almacenamiento necesario.

Al mismo tiempo, el ICCT nos hizo saber que, al igual que ocurre con las baterías de los BEV, en el caso de los FCEV en particular, la fuente del hidrógeno tendrá un impacto mucho mayor en las emisiones totales de GEI del ciclo de vida de estos vehículos que las emisiones de GEI previas a la fabricación.

Sin embargo, dado que se necesita combustible para mover la carretilla durante toda su vida útil, el hidrógeno lo tendrá más difícil durante algún tiempo, incluso si la fabricación se vuelve más sostenible. "El aumento de la eficiencia energética es el factor que cambia las reglas del juego a la hora de reducir la huella de carbono de las carretillas eléctricas de batería en comparación con el resto de tecnologías", afirma Rodríguez, jefe de programa del ICCT. "Estos modelos se convierten en la opción más limpia aunque la fuente de electricidad no sea totalmente limpia. No es el caso de los camiones de hidrógeno, que pueden convertirse en una opción prometedora en el futuro si el hidrógeno se produce a partir de una fuente de energía renovable 100%. Hoy en día, su capacidad para reducir las emisiones sigue siendo limitada".

En cuanto a los combustibles sintéticos (e-combustibles), el ICCT señala su ineficacia: necesitan cinco veces más electricidad para su producción que la propulsión sólo con baterías, y esto sin tener en cuenta otros factores perjudiciales en su producción.

En el proyecto actual de la Comisión Europea, los e-combustibles sólo deberían utilizarse para hacer funcionar vehículos ya matriculados de forma más respetuosa con el medio ambiente o para propulsar vehículos de emergencia y militares. Cualquier vehículo nuevo debería prescindir de los motores de combustión.

El proyecto de ley aún puede ser modificado hasta su presentación, prevista para el 14 de febrero.

theicct.org (descargar el estudio del ICCT), theicct.org (hojas informativas en inglés, alemán y español)