Informe desde la India 0425

¿Hasta qué punto son sostenibles los vehículos eléctricos?

Los ecosistemas sostenibles son vitales para un planeta sano y una población humana próspera. La figura 1 ilustra este concepto. A medida que se intensifican los retos medioambientales, el cambio hacia un transporte sostenible es crucial. Los vehículos eléctricos (VE) ofrecen una solución al reducir las emisiones de carbono, la contaminación atmosférica y la dependencia de los combustibles fósiles. Para 2030, se espera que los distintos tipos de VE -incluidos los modelos de batería, híbridos, enchufables y de pila de combustible- representen la mitad de toda la producción de vehículos. Los VE son hasta tres veces más eficientes energéticamente que los vehículos con motor de combustión interna. Sin embargo, su sostenibilidad depende de factores como la producción de baterías, la extracción de materias primas, las fuentes de energía y la eliminación al final de su vida útil [1,2].

Para que los VE alcancen una verdadera sostenibilidad, su suministro eléctrico debe proceder de fuentes renovables. Los gobiernos y las empresas están invirtiendo en infraestructuras de energías renovables para satisfacer la creciente demanda de VE y maximizar sus beneficios. En 2023, el mercado mundial de vehículos eléctricos estaba valorado en 1.070.770 millones de dólares estadounidenses y se prevé que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 33,6 % de 2024 a 2030. Mientras tanto, se espera que el mercado de vehículos eléctricos de la India, valorado en 8.490 millones de dólares estadounidenses en 2024, crezca a una TCAC del 40,7 % de 2025 a 2030 [3].

Ventajas medioambientales de los vehículos eléctricos

La principal ventaja medioambiental de los vehículos eléctricos es su capacidad para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Al funcionar con electricidad, los vehículos eléctricos no emiten gases de escape, lo que mejora la calidad del aire, sobre todo en las zonas urbanas. Cuando se cargan con fuentes de energía limpia y renovable como la eólica, la solar o la hidráulica, los VE tienen una huella de carbono significativamente menor que la de los vehículos convencionales. El sector del transporte contribuye a una cuarta parte de las emisiones mundiales relacionadas con la energía. Los VE, cuando se integran en redes de energía limpia, ofrecen una estrategia clave para reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Sin embargo, la producción de VE es más intensiva en carbono, ya que la fabricación de baterías contribuye por sí sola al 35-41 % del potencial total de calentamiento global.

La creciente demanda de VE aumenta la necesidad de minerales como el litio, el cobalto y el níquel, fundamentales para la producción de baterías. La extracción de estos minerales consume mucha energía y plantea problemas medioambientales y geopolíticos. Para reducir el impacto ambiental de la producción de vehículos eléctricos, los fabricantes están adoptando prácticas sostenibles, como las plataformas modulares para vehículos eléctricos. Un estudio publicado en Sustainable Development señalaba que estas plataformas, utilizadas por los fabricantes de automóviles europeos, mejoran la eficiencia, reducen el consumo de energía y simplifican el reciclaje al utilizar materiales multifuncionales y baterías más delgadas [4].

Uso y emisiones de los VE

Aunque los VE no producen emisiones durante su funcionamiento, la fuente de electricidad utilizada para cargarlos influye significativamente en su huella medioambiental global. En las regiones donde la electricidad se genera a partir de fuentes no renovables como el carbón, el petróleo, el gas natural o la energía nuclear, los beneficios medioambientales de los VE se reducen. En cambio, la energía limpia procedente de fuentes renovables como la hidroeléctrica, la eólica y la solar conlleva una mayor reducción de las emisiones. India ha sido testigo de un crecimiento sin precedentes de la energía solar y eólica. En 2024, se añadió una capacidad récord de 24,5 GW de energía solar y 3,4 GW de energía eólica, lo que supone más del doble de instalaciones solares y un aumento del 21 % de instalaciones eólicas en comparación con 2023 [5].

fig. 2

El aumento de la adopción de vehículos eléctricos también incrementa la demanda de electricidad. Un estudio de caso realizado en China [2] demostró que, aunque los VE redujeron el consumo de gasolina, aumentaron la demanda de energía basada en el carbón, trasladando las emisiones del sector del transporte a la industria eléctrica. Este desplazamiento no se tradujo en una reducción neta de las emisiones, sino que se limitó a transferir la contaminación de un sector a otro. Así pues, los beneficios medioambientales de los VE están estrechamente ligados a la combinación energética y a la estructura de la red de cada región. El paso a las energías limpias aumenta la demanda de electricidad y el uso de energías renovables variables como la eólica y la solar, lo que ejerce más presión sobre las redes eléctricas. Las tecnologías de redes inteligentes, que utilizan tecnologías digitales, sensores y programas informáticos para ajustar la oferta y la demanda en tiempo real, pueden ayudar a gestionar esta transición al tiempo que mejoran la estabilidad, resistencia y fiabilidad de la red. La figura 2 presenta una representación conceptual de una red eléctrica inteligente, ilustrando su estructura, funcionalidad e integración de tecnologías avanzadas para una gestión eficiente de la energía.

Retos para la sostenibilidad de los vehículos eléctricos

A pesar de sus ventajas, la sostenibilidad de los vehículos eléctricos se enfrenta a desafíos. La extracción de materiales como el litio, el cobalto y el níquel puede provocar la destrucción de hábitats y la contaminación del agua. Además, el proceso de fabricación, que consume mucha energía, contribuye a las emisiones de carbono, lo que compensa en parte las ventajas medioambientales de los VE.

El reciclaje de las baterías sigue siendo un reto permanente. Para 2025, se espera que se retiren más de 1,3 millones de toneladas de baterías de vehículos eléctricos, lo que suscita preocupación por la contaminación y el despilfarro de recursos [1]. Las innovaciones en el reciclaje de baterías y las aplicaciones de segunda vida para las baterías de los VE son esenciales para resolver estos problemas.

Impacto del ciclo de vida y consideraciones sobre el fin de la vida útil

Para evaluar la sostenibilidad de los VE, hay que tener en cuenta todo su ciclo de vida, desde la producción hasta la eliminación. Aunque los VE tienen una mayor huella de carbono durante la fabricación de las baterías, ésta suele compensarse a lo largo de la vida útil del vehículo gracias a la reducción de las emisiones durante su funcionamiento. El reciclado de baterías y las soluciones de segunda vida, como la reutilización de baterías retiradas para aplicaciones de capacidad reducida, pueden reducir significativamente el impacto medioambiental global de los VE [6]. Un ejemplo es la asociación de BMW Group UK con Off Grid Energy para reutilizar las baterías retiradas de los vehículos Mini y BMW en unidades de energía móviles [1].

El reciclaje de materiales como el acero, el aluminio y los materiales catódicos de las baterías puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 61 %, un 13 % y un 20 %, respectivamente, a lo largo del ciclo de vida de un VE. El reciclado también reduce la demanda de materias primas críticas como el litio y el níquel, ya que los metales reciclados pueden cubrir entre el 5,2 % y el 11,3 % de esta demanda, lo que ayuda a mitigar el agotamiento de estas reservas [1].

Conclusión y perspectivas de futuro

Los vehículos eléctricos representan un paso importante hacia el transporte sostenible, ya que ofrecen ventajas como la reducción de emisiones y la mejora de la calidad del aire. Sin embargo, todo su potencial medioambiental depende de factores como la producción de baterías, la extracción de materias primas, las fuentes de energía y las prácticas de reciclaje. Para maximizar la sostenibilidad, los fabricantes de VE deben adoptar procesos de producción más ecológicos, mejorar el reciclado de las baterías y las aplicaciones de las baterías de segunda vida, y realizar la transición a redes de energía limpia. Los responsables políticos, los fabricantes y los consumidores desempeñan un papel crucial en este proceso. Aunque los vehículos eléctricos por sí solos no pueden garantizar una reducción importante de las emisiones, la descarbonización de la generación de energía y el avance de la tecnología de los vehículos eléctricos son cruciales. Con la infraestructura y la innovación adecuadas, los vehículos eléctricos pueden impulsar un futuro más sostenible.

La reunión más grande del mundo: Maha Kumbh 2025

El Maha Kumbh Mela de 2025, celebrado en Prayagraj (Uttar Pradesh, India) del 13 de enero al 26 de febrero, atrajo a más de 662 millones de devotos durante 45 días, incluidos 3 millones de visitantes internacionales. Los peregrinos se reunieron en el Triveni Sangam, la venerada confluencia de los ríos Ganges, Yamuna y el mítico Saraswati. En cinco días propicios (14, 29 de enero y 3, 12, 16 y 26 de febrero), entre 15 y 35 millones de peregrinos se dieron un baño sagrado para purificarse espiritualmente. El Kumbh Mela sigue un ciclo de aproximadamente 12 años, basado en el calendario lunisolar hindú, rotando entre Haridwar, Ujjain, Nashik y Prayagraj. La celebración en cada lugar viene determinada por un conjunto único de alineaciones astrológicas en las que intervienen el Sol, la Luna y Júpiter. El Maha Kumbh, que se celebra exclusivamente en Prayagraj, tiene lugar después de 12 Kumbh Melas, aproximadamente cada 144 años, lo que lo convierte en un acontecimiento único en la vida (Fig. 3).

Fig. 3: Reunión espiritual del Maha Kumbh en el pasado

Con una extensión de 4.000 hectáreas, la ciudad temporal contaba con 150.000 tiendas, 3.000 cocinas, 70.000 agentes de seguridad, 2.700 cámaras controladas por inteligencia artificial, 250 km de carreteras y 22 puentes de pontones. Las infraestructuras incluían 400.000 retretes y tres depuradoras temporales. Un equipo de 500 praharis del Ganges y 10.000 trabajadores de saneamiento garantizaron la limpieza. Era una mezcla única de tradición espiritual y tecnología moderna.

Tres depuradoras de 500 kilolitros al día (KLD) utilizaron la tecnología del reactor granular híbrido de secuenciación por lotes (hgSBR) para tratar las aguas residuales, reduciendo la demanda bioquímica y química de oxígeno muy por debajo de 30 mg/L para su reutilización o vertido. El sistema hgSBR emplea procesos biológicos y químicos redox, en los que los microorganismos oxidan la materia orgánica y el amoníaco de las aguas residuales, convirtiéndolos en nitrógeno y dióxido de carbono. Además, se utilizó el pulido del agua con microburbujas de ozono atómico para eliminar el color, el olor y las bacterias. Esta solución compacta y rentable requiere un 60% menos de terreno y un 30% menos de costes de infraestructura. Convierte eficazmente los residuos en valiosos fertilizantes orgánicos, al tiempo que no desprende olores, no contiene productos químicos y es sostenible desde el punto de vista medioambiental.

_NH3 + 2 _O2 → ^NO3- + ^H+ + _H2O

3 C + 2 ^NO3- → _N2 + 3_CO2 (gas)

En condiciones anóxicas, las bacterias anaerobias facultativas desnitrificantes facilitan la desnitrificación, reduciendo el nitrato a nitrógeno gaseoso en múltiples pasos. Cada paso es catalizado por enzimas específicas producidas por especies de bacterias desnitrificantes.

^NO3- → ^NO2- → NO → _N2O→ _N2 (gas).

Además, en Prayagraj se instalaron anteriormente 10 STP en el marco de la Misión Namami Gange. Cabe destacar que el Ganges alberga 1.100 tipos de bacteriófagos que eliminan rápidamente las bacterias nocivas, incluidos los patógenos, al tiempo que preservan los microbios beneficiosos, ayudando a la autodepuración del río. El metabolismo bacteriano suele reducir el pH a través de subproductos ácidos como el ácido láctico o carbónico, pero el agua del Sangam siguió siendo alcalina (8,4-8,6) incluso después de que más de 662 millones de devotos se bañaran en ella, manteniendo su calidad.

• www.downtoearth.org.in/environment/mahakumbh-mela-2025-is-it-safe-to-take-a-dip-in-the-ganga
• https://www.rediff.com/news/report/as-pure-as-alkaline-water-up-quotes-scientist-on-sangam-water/20250221.htm
• https://timesofindia.indiatimes.com/city/allahabad/maha-kumbh-2025-daily-water-testing-removal-of-pooja-waste-among-measures-to-keep-ganga-dip-safe/articleshow/117516138.cms
• https://english.mathrubhumi.com/news/india/maha-kumbh-daily-water-testing-removal-of-pooja-waste-measures-ganga-dip-safe-1.10281903
• https://theprint.in/india/maha-kumbh-draws-over-66-21-crore-devotees-cm-yogi-adityanath/2512961/
• https://www.dailyexcelsior.com/maha-kumbh-draws-over-66-21-crore-devotees-cm-yogi-adityanath/#google_vignette
• https://www.indiatvnews.com/uttar-pradesh/mahakumbh-over-66-21-crore-devotees-took-holy-dip-at-triveni-sangam-cm-yogi-adityanath-shares-count-2025-02-26-978119
• www.indiatoday.in/india/story/memories-of-maha-kumbh-mela-2025-how-foreigners-will-remember-prayagraj-shahi-snanhivratri-2686021-2025-02-26

Materiales expansibles al frío podrían resolver los problemas invernales de las baterías de iones de litio

A bajas temperaturas, los electrolitos de las baterías se espesan, lo que ralentiza el movimiento de los iones de litio. Esto dificulta la correcta inserción del litio en los electrodos, provocando la deposición de metal de litio en el electrodo, lo que puede provocar cortocircuitos internos e incendios en la batería. El fosfato de litio y titanio (LiTi2(PO4)3, o LTP), con un coeficiente de dilatación térmica negativo de -1,1×10-6K-1, ofrece una solución. Al descender la temperatura, el aumento de la vibración transversal de los átomos de O amplía los canales de transporte de Li+ y los sitios de inserción en la red, mejorando el rendimiento electroquímico. El LTP conserva el 84 % de la difusividad del Li+ a 25 °C y el 96 % de su capacidad teórica a -10 °C. Su estructura cristalina abierta minimiza la expansión de la celda unitaria, mejorando la estabilidad de los ciclos con una retención de la capacidad del 96,8 % a lo largo de 1000 ciclos a 2 C.

Qiao Li; L. Yang et al: Negative thermal expansion behaviour enabling good electrochemical-energy-storage performance at low temperatures, Angew. Chem. Int. edition, 64, no. 7 (2025) e202419300. doi: 10.1002/anie.202419300

REFERENCIAS

[1] Electric Vehicle Market Size, Share & Trends Analysis Report 2024-2030. ID del informe: 978-1-68038-259-4. www.grandviewresearch.com/industry-analysis/electric-vehicles-ev-market[2] J. F. Lampon: Efficiency in design and production to achieve sustainable development challenges in the automobile industry: Modular electric vehicle platforms, Sustain. Dev., 31, nº 1 (2022) 26-38. doi.org/10.1002/sd.2370
[3] India's renewable energy revolution 2024 achievements & 2025 Roadmap. 22 de enero de 2025. https://pib.gov.in/FactsheetDetails.aspx?Id=149095&reg=3&lang=1
[4] P. Lu; S. Hamori et al: Does the electric vehicle industry help achieve sustainable development goals? -evidence from China, Front. Environ. Sci, 11, (2024) 1276382. doi:10.3389/fenvs.2023.1276382
[5] M. Guzek; J. Jackowski et al : Electric vehicles-An overview of current issues-Part 1-Environmental impact, source of energy, recycling, and second life of battery, Energies, 17, no. 1 (2024) 249. doi.org/10.3390/en17010249
[6] Z. Rami; V. Ahmad et al: Electric vehicle adoption: A comprehensive systematic review of technological, environmental, organisational and policy impacts, World Electr. Veh. J., 15, no. 8 (2024) 375. doi: 10.3390/wevj15080375