{"id":281450,"date":"2025-08-17T12:00:00","date_gmt":"2025-08-17T10:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electrive.com\/?p=281450"},"modified":"2025-08-15T16:30:01","modified_gmt":"2025-08-15T14:30:01","slug":"cuanto-co2-emite-realmente-la-produccion-de-pilas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/2025\/08\/17\/how-much-co2-does-battery-production-really-emit\/","title":{"rendered":"\u00bfCu\u00e1nto CO2 emite realmente la producci\u00f3n de pilas?"},"content":{"rendered":"

Es bien sabido que los veh\u00edculos el\u00e9ctricos emiten m\u00e1s equivalentes de CO2 (CO2e) durante su producci\u00f3n. Es igualmente evidente que compensan r\u00e1pidamente esta \"mochila de CO2\" gracias a su funcionamiento mucho m\u00e1s limpio. El punto de inflexi\u00f3n exacto depende de la fuente de electricidad: cuanto m\u00e1s ecol\u00f3gica, mejor. En un an\u00e1lisis exhaustivo del ciclo de vida El ICCT declar\u00f3 en julio <\/a>que, por t\u00e9rmino medio, un VE equilibra sus emisiones despu\u00e9s de 17.000 kil\u00f3metros. Cada kil\u00f3metro posterior ampl\u00eda la ventaja clim\u00e1tica del VE sobre un motor de combusti\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Mientras que el ICCT ofrece una perspectiva de todo el mercado utilizando cifras medias, BMW acaba de publicar cifras precisas para un modelo espec\u00edfico<\/a>: cuando el nuevo iX3 50 xDrive se carga utilizando el mix el\u00e9ctrico europeo, el fabricante de autom\u00f3viles informa de que alcanza una producci\u00f3n de CO2e inferior a la de un modelo de combusti\u00f3n comparable despu\u00e9s de unos 21.500 kil\u00f3metros (consumo WLTP). Si la electricidad procede exclusivamente de energ\u00edas renovables, como una instalaci\u00f3n solar in situ, el punto de equilibrio se alcanza tras s\u00f3lo 17.500 kil\u00f3metros.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfCu\u00e1nto CO2 produce la bater\u00eda?<\/h2>\n\n\n\n

Sin embargo, estas cifras abarcan todo el veh\u00edculo, incluyendo factores como la eficiencia de la conducci\u00f3n, las fuentes de materias primas y la producci\u00f3n total del veh\u00edculo, no s\u00f3lo la bater\u00eda. Entonces, \u00bfd\u00f3nde exactamente emite CO2 la producci\u00f3n de bater\u00edas? \u00bfQu\u00e9 medidas pueden reducir las emisiones? \u00bfQu\u00e9 mejoras puede introducir la industria? \u00bfY qu\u00e9 papel pueden desempe\u00f1ar las decisiones de los consumidores?<\/p>\n\n\n\n

Algunas respuestas proceden del libro blanco de la consultora P3 \"Construir el VE sostenible: grandes avances en la tecnolog\u00eda de las bater\u00edas y la reducci\u00f3n del CO2\". El equipo de bater\u00edas, dirigido por Joscha Schnell, analiz\u00f3 las principales fuentes de emisiones a lo largo de la cadena de valor, desde la extracci\u00f3n de materias primas hasta el reciclado, pasando por la producci\u00f3n. Seg\u00fan P3, identificaron \"oportunidades de reducciones significativas\". En pocas palabras, la optimizaci\u00f3n de los procesos podr\u00eda reducir las emisiones de la producci\u00f3n de pilas de unos 55 kg CO2e\/kWh a unos 20 kg CO2e\/kWh.<\/p>\n\n\n\n

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Imagen: P3<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\n\n\n\n

Sin embargo, \u00bfc\u00f3mo se calcul\u00f3 esta cifra? Para calcular la huella de carbono del producto (HCP), P3 determin\u00f3 primero el alcance \"definiendo los l\u00edmites precisos del sistema y una unidad funcional que represente el rendimiento principal del producto\", seg\u00fan se indica en el libro blanco. Esto incluye todas las fases, desde la extracci\u00f3n de la materia prima, la fabricaci\u00f3n, la distribuci\u00f3n, el uso y la eliminaci\u00f3n al final del ciclo de vida del producto. \"La recopilaci\u00f3n de datos es crucial, recurriendo tanto a las bases de datos de la industria (datos secundarios) como a los socios de la cadena de suministro (datos primarios). En el caso de productos complejos como las bater\u00edas, los datos primarios son especialmente cr\u00edticos y son requeridos para componentes espec\u00edficos por la metodolog\u00eda de c\u00e1lculo de la huella de carbono para bater\u00edas de veh\u00edculos el\u00e9ctricos del Reglamento sobre bater\u00edas de la UE\", seg\u00fan P3.<\/p>\n\n\n\n

El factor m\u00e1s importante: los materiales del c\u00e1todo<\/h2>\n\n\n\n

Empecemos por el mayor emisor de CO2 de la cadena de valor de las pilas: el material del c\u00e1todo. P3 se centr\u00f3 en los dos materiales m\u00e1s relevantes actualmente en la industria de las pilas: las pilas de fosfato de hierro y litio (LFP) y las pilas de iones de litio con una mezcla de n\u00edquel, manganeso y cobalto en una proporci\u00f3n de 8:1:1: la qu\u00edmica NMC811. El informe t\u00e9cnico se\u00f1ala: \"Aunque tanto el LFP como el NMC811 son esenciales para la producci\u00f3n de bater\u00edas, difieren considerablemente en t\u00e9rminos de sostenibilidad e impacto medioambiental\".<\/p>\n\n\n\n

Las diferencias aparecen ya en las materias primas y las cadenas de suministro. Las c\u00e9lulas LFP, por ejemplo, s\u00f3lo necesitan carbonato de litio de Chile y fosfato de hierro de China, mientras que las c\u00e9lulas NMC811 necesitan hidr\u00f3xido de litio y n\u00edquel de Australia, cobalto del Congo y manganeso del sur de China, todo ello transportado a una planta de procesamiento en China. Las diferencias tambi\u00e9n surgen de la energ\u00eda de procesamiento: el hidr\u00f3xido de litio para la NMC811 procede del procesamiento de minerales, que consume mucha energ\u00eda, mientras que el carbonato de litio para la LFP se extrae de los salares sudamericanos con energ\u00eda solar.<\/p>\n\n\n\n

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\n \"P3 <\/div>\n
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Imagen: P3<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\n\n\n\n

Los procesos de producci\u00f3n de c\u00e1todos tambi\u00e9n difieren. Para el NMC811, el n\u00edquel, el manganeso y el cobalto se mezclan con precisi\u00f3n y se combinan con hidr\u00f3xido de litio. Le siguen dos pasos de calcinaci\u00f3n para mejorar la estabilidad del material antes de que pase a la planta de bater\u00edas. Los c\u00e1todos LFP se someten a un proceso m\u00e1s sencillo: el carbonato de litio se mezcla con fosfato de hierro y otra fuente de carbono y se calcina una vez.<\/p>\n\n\n\n

Las demandas energ\u00e9ticas de NMC811 frente a LFP difieren notablemente. P3 informa de un PCF de 38 kg CO2e\/kWh (28 kg CO2e por kg de material de c\u00e1todo) para NMC811, frente a 15 kg CO2e\/kWh (7,5 kg CO2e\/kg) para LFP - alrededor de 60% menos. Una advertencia: \"La mayor densidad energ\u00e9tica del material NMC811 reduce la influencia de los componentes no CAM a nivel de c\u00e9lula, ya que su impacto se distribuye en una mayor cantidad de energ\u00eda almacenada. En contraste con los resultados a nivel de material, el NMC811 puede alcanzar un PCF global a nivel de c\u00e9lula menor que el LFP\".<\/p>\n\n\n\n

El uso de energ\u00edas renovables en la transformaci\u00f3n y en la cadena de suministro puede reducir a\u00fan m\u00e1s las emisiones de CO2. La energ\u00eda totalmente renovable podr\u00eda reducir el PCF en 37% (NMC811) y 33% (LFP). El uso de energ\u00eda limpia en toda la cadena de suministro ascendente podr\u00eda reducir el PCF de NMC811 en 38% adicionales.<\/p>\n\n\n\n

Los procesos de producci\u00f3n importan<\/h2>\n\n\n\n

Una vez que los materiales del c\u00e1todo est\u00e1n listos (con una reducci\u00f3n \u00f3ptima de CO2), la siguiente \u00e1rea importante es la producci\u00f3n de c\u00e9lulas. P3 utiliz\u00f3 dos enfoques para evaluar las emisiones de CO2e en la planta de bater\u00edas: los datos de primera mano de su base de datos de gigaf\u00e1bricas de bater\u00edas y la literatura cient\u00edfica. Ambas fuentes muestran que el consumo de energ\u00eda por Wh disminuye con la escala de producci\u00f3n. As\u00ed, las f\u00e1bricas m\u00e1s grandes consumen menos energ\u00eda por c\u00e9lula, lo que pone de relieve la ventaja de construir menos plantas grandes en lugar de muchas m\u00e1s peque\u00f1as.<\/p>\n\n\n\n

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\n \"P3 <\/div>\n
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Imagen: P3<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\n\n\n\n

Antes del montaje de la c\u00e9lula, el material del c\u00e1todo debe recubrirse sobre la l\u00e1mina del colector de corriente. P3 compar\u00f3 el recubrimiento h\u00famedo convencional con el recubrimiento seco moderno. En el primer caso, los materiales de los c\u00e1todos se mezclan con aglutinantes y otros productos qu\u00edmicos para formar una pasta que se aplica de la forma m\u00e1s fina y uniforme posible sobre la l\u00e1mina portadora (normalmente de aluminio en el caso de los c\u00e1todos). En el siguiente paso, los c\u00e1todos recubiertos se vuelven a secar en grandes hornos para evaporar los aglutinantes l\u00edquidos. No s\u00f3lo los hornos requieren mucha energ\u00eda, sino tambi\u00e9n el tratamiento de los aglutinantes evaporados y el medio ambiente: todo debe hacerse en condiciones de sala blanca. Con el proceso de revestimiento en seco, todo esto puede omitirse. Por eso no es de extra\u00f1ar que el an\u00e1lisis P3 muestre un consumo de energ\u00eda hasta un 50% menor en el revestimiento en seco.<\/p>\n\n\n

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Sin embargo, el PCF del producto final puede ser hasta 5% superior con el revestimiento en seco debido al uso de aglutinantes de PTFE, , que mucha gente conoce bajo la marca Teflon. El PTFE proporciona la uni\u00f3n necesaria entre las part\u00edculas. Sin embargo, el proceso de producci\u00f3n del PTFE libera gases fluorados de efecto invernadero, que tienen un potencial de gases de efecto invernadero aproximadamente 12.000 veces superior al del CO2. Algunos fabricantes ya est\u00e1n trabajando en procesos para reducir la huella de carbono de la producci\u00f3n de PTFE, en cuyo caso el revestimiento en seco podr\u00eda ser una ventaja en la producci\u00f3n de pilas.<\/p>\n\n\n\n

subraya P3: \"Aunque las innovaciones en los procesos, como el revestimiento en seco, pueden reducir significativamente las emisiones, la estrategia m\u00e1s impactante para reducir la huella de carbono de la fabricaci\u00f3n de pilas reside en la transici\u00f3n a fuentes de energ\u00eda renovables.\" S\u00f3lo optimizando la energ\u00eda de la planta, los aglutinantes y los procesos se podr\u00eda reducir el PCF de 54,5 kg CO2e\/kWh a 49,9 kg CO2e\/kWh, excluyendo las medidas en la cadena de suministro aguas arriba.<\/p>\n\n\n\n

Potencial sin explotar en maquinaria de producci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n

P3 ha investigado otro factor en las f\u00e1bricas de bater\u00edas que ha recibido poca atenci\u00f3n hasta la fecha: las propias m\u00e1quinas de producci\u00f3n. \"Actualmente, ninguna publicaci\u00f3n detalla los datos de la huella de carbono de la maquinaria de producci\u00f3n y las instalaciones utilizadas en la fabricaci\u00f3n de c\u00e9lulas LIB. Sin embargo, dada la creciente presi\u00f3n sobre los fabricantes de autom\u00f3viles y los proveedores para mejorar la transparencia del CO\u2082e a lo largo de la cadena de valor y el impacto potencial de un Mecanismo de Ajuste Fronterizo del Carbono ampliado en los equipos de producci\u00f3n, este an\u00e1lisis es oportuno\", afirma el libro blanco.<\/p>\n\n\n\n

Para este an\u00e1lisis, P3 examin\u00f3 la huella de CO2e de una planta de revestimiento en t\u00e1ndem. La m\u00e1quina de revestimiento es capaz de procesar l\u00e1minas de 700 mm de ancho a 50 m\/min durante ocho a\u00f1os con una producci\u00f3n de 2,2 GWh\/a\u00f1o. Para ello, se comprob\u00f3 individualmente el peso y el material de los componentes de la m\u00e1quina, desde los grandes conjuntos, como los rodillos y la carcasa, hasta los servomotores y las piezas peque\u00f1as, como los sensores y las juntas. El resultado: utilizando materias primas primarias, la huella de la m\u00e1quina es de unas 65 toneladas de CO2e; con materiales reciclados, se reduce en al menos 30%. Los mayores contribuyentes son los componentes electr\u00f3nicos, la carcasa de secado y los rodillos.Los rodillos, por ejemplo, suelen ser de aluminio o acero cromado, que consumen relativamente mucha energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

Si sumamos estos an\u00e1lisis detallados no s\u00f3lo para la l\u00ednea de recubrimiento, sino tambi\u00e9n para los dem\u00e1s componentes de la hipot\u00e9tica l\u00ednea de producci\u00f3n de 2,2 GWh (incluidos el entallado, el apilado\/bobinado y la formaci\u00f3n de c\u00e9lulas), P3 llega en su libro blanco a 3,7 megatoneladas de emisiones de CO2e para esta l\u00ednea de producci\u00f3n. Parece una cantidad enorme, pero con una alta utilizaci\u00f3n de la planta a lo largo de ocho a\u00f1os, al final equivale a \"aproximadamente\" 0,2 kg CO2e\/kWh. \"Para el PCF de una c\u00e9lula de bater\u00eda, esto es relativamente menor comparado con el impacto en CO2e del uso de materiales y la fabricaci\u00f3n de la c\u00e9lula. Por lo tanto, reducir el desecho de materiales o utilizar energ\u00edas renovables a lo largo de la cadena de valor puede tener un efecto mayor\", afirma P3.<\/p>\n\n\n\n

No obstante, tambi\u00e9n aqu\u00ed se har\u00e1n otras optimizaciones, aunque no tengan un gran impacto en la huella de carbono de una c\u00e9lula de bater\u00eda individual. Esto se debe a que la huella de las instalaciones de producci\u00f3n no puede ignorarse cuando se trata de las emisiones de Alcance 3 de los fabricantes de c\u00e9lulas y los fabricantes de maquinaria.<\/p>\n\n\n\n

Reciclaje: otro factor de CO2<\/h2>\n\n\n\n

Dado que este texto se centra principalmente en el impacto de la producci\u00f3n de pilas, s\u00f3lo consideraremos brevemente el tema del reciclaje - el an\u00e1lisis P3 es mucho m\u00e1s detallado a este respecto. Las emisiones de CO2e y las tasas de reciclaje dependen en gran medida del proceso utilizado. Existe un amplio abanico de posibilidades, desde 3,6 kg de CO2e por kilogramo de material reciclado con una tasa de reciclado del 70% (preprocesado mec\u00e1nico con tratamiento hidrometal\u00fargico) hasta el peor escenario posible de 12,8 kg de CO2e\/kg con una tasa de reciclado de s\u00f3lo el 25% (procesado pirometal\u00fargico con tratamiento hidrometal\u00fargico).<\/p>\n\n\n\n

En general, existen numerosas palancas que pueden utilizarse para que la producci\u00f3n de bater\u00edas sea m\u00e1s limpia y, por tanto, aumente a\u00fan m\u00e1s la ventaja clim\u00e1tica de los coches el\u00e9ctricos sobre los motores de combusti\u00f3n (y, por supuesto, sobre los veh\u00edculos comerciales). Entre ellas se incluyen cuestiones normativas como el pasaporte de bater\u00edas, que a\u00fan no se ha mencionado aqu\u00ed y que ayuda a realizar un seguimiento de las cadenas de suministro y, por tanto, a optimizar las emisiones. El uso de energ\u00edas renovables en el mayor n\u00famero posible de etapas de procesamiento y producci\u00f3n, as\u00ed como en el transporte entre ellas, es crucial. Los m\u00e9todos de producci\u00f3n innovadores pueden ayudar a reducir el consumo de esta energ\u00eda limpia, al igual que las m\u00e1quinas de producci\u00f3n modernas y eficientes construidas con materias primas secundarias siempre que sea posible. Y el propio reciclaje tambi\u00e9n genera emisiones de CO2e (m\u00e1s o menos elevadas) en el proceso, pero ayuda a reducir la huella de carbono de materiales como el litio y el cobalto en la pr\u00f3xima generaci\u00f3n de bater\u00edas.<\/p>\n\n\n\n

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\n \"P3 <\/div>\n
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Imagen: P3<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\n\n\n\n

\"Adoptando estas estrategias, la industria puede lograr una cadena de valor de las bater\u00edas totalmente sostenible\", concluyen los autores del P3. \"Las consideraciones futuras incluyen la evaluaci\u00f3n de las emisiones asociadas a la construcci\u00f3n de gigaf\u00e1bricas y la evaluaci\u00f3n de qu\u00edmicas alternativas, como las bater\u00edas de estado s\u00f3lido y de iones de sodio\".<\/p>\n\n\n\n

p3-group.com<\/a> (descarga del libro blanco)<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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