Hidden Environmental Cost for Battery Storage Systems. A Life Cycle Assessment Approach

Autor/a

Ayllón García, Miquel

Abstract

El parc automobilístic del futur estarà dominat fonamentalment pels cotxes de bateria elèctrica, fet que comporta que la quota de mercat dels vehicles propulsats per motors de combustió interna sigui residual. El principal motiu que sustenta aquesta transició és la voluntat unànime de descarbonitzar el sector del transport. No obstant això, és necessari analitzar en profunditat les càrregues ambientals associades a la producció, ús i rebuig de les bateries d’ió liti que s’utilitzen com a sistemes d’emmagatzematge d’energia en els cotxes elèctrics.
El projecte pretén realitzar un anàlisi del cicle de vida de les bateries d’ió liti que cobreix des de l’extracció de primeres matèries fins al final de vida del producte. A tal efecte, s’ha emprat el software Open LCA.
En l’anàlisi “des del bressol a la tomba” s’observa que més del 90% de les càrregues ambientals es concentren en les fases d’extracció de primeres matèries i producció dels materials. Tanmateix, la incineració de les bateries és el principal responsable dels impactes generats en les categories de toxicitat aquàtica i humana.
Si es realitza l’anàlisi des del “bressol fins a la porta”, excloent l’ús i el rebuig, s’observa que la pasta del elèctrode positiu contribueix en un 86% a l’esgotament de recursos abiòtics, 61% en la categoria de toxicitat humana mentre que és responsable del 84% del impacte en l’oxidació fotoquímica. D’altre banda, l’electricitat utilitzada en la fabricació de les cel·les electrolítiques contribueix en un 64% en el potencial d’escalfament global així com en l’afebliment de la capa d’ozó.
S’estima que la implementació del reciclatge directe de les bateries pot reduir en un 21% l’emissió de gasos d’efecte hivernacle i en un 44% els efectes adversos relacionats amb la toxicitat humana. A més a més, el consum energètic es redueix des de 92 MJ·Km-1 fins a 88 MJ·Km-1 si es recicla la bateria en comptes d’incinerar-la.
Finalment, l’anàlisi de sensibilitat permet concloure que els impactes associats a l’oxidació fotoquímica, acidificació i toxicitat humana es redueixen en un 8%, 9% i 6% respectivament al disminuir en un 10% la quantitat de material actiu del elèctrode positiu.

 

Director/a

Abad Roldán, Manuel David
Gómez Gras, Giovanni

Estudis

IQS SE - Grau en Enginyeria Química

Data

2021-06-17