El alumno Aitor Picatoste Iñurrieta obtuvo la calificación SOBRESALIENTE
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- Título de tesis: Circularity performance and environmental sustainability of innovative battery technologies and management systems for electric vehicles
Tribunal:
- Presidencia: Joan Rieradevall Pons (Universitat Autònoma de Barcelona)
- Vocalía: Rosario Vidal Nadal (Universitat Jaume I)
- Vocalía: Alejandro Gallego Schmid (The University of Manchester)
- Vocalía: Egoitz Martinez Laserna (BEEPLANET)
- Secretaría: Laura Oca Pérez (Mondragon Unibertsitatea)
Resumen:
30 millones de vehículos eléctricos (EV) estarán operativos en la Unión Europea para 2030. Aunque los EV no generan emisiones de gases de efecto invernadero en el tubo de escape durante su operación, producen varios impactos ambientales a lo largo de su ciclo de vida. La batería es uno de los principales contribuyentes a estos impactos ambientales, representando casi el 50% de los impactos del ciclo de vida de los EV. Las estrategias de economía circular (EC) pueden reducir el consumo de recursos y minimizar los impactos ambientales de las baterías de EV. Sin embargo, la aplicación de soluciones de EC no garantiza automáticamente un mejor desempeño ambiental. Para asegurar que las estrategias de EC realmente contribuyan a la sostenibilidad, es esencial utilizar herramientas como el Análisis de Ciclo de Vida (ACV).
Consecuentemente, esta tesis doctoral tiene como objetivo analizar la circularidad y el desempeño de la sostenibilidad ambiental a lo largo del ciclo de vida de las baterías de EV para proporcionar información, datos y directrices a las partes interesadas que persiguen el desarrollo y la gestión sostenible de productos. Para cumplir con el objetivo general, se definieron tres objetivos específicos:
- Revisar la literatura sobre circularidad y estudios de ACV para baterías de EV, con el fin de identificar desafíos y mejores prácticas para la gestión sostenible del ciclo de vida de las baterías
- Evaluar la percepción de las partes interesadas sobre la aplicabilidad de los criterios de diseño circular y los indicadores para la gestión del ciclo de vida de las baterías de EV.
- Evaluar la circularidad y la sostenibilidad ambiental de baterías de EV alternativas y determinar la correlación entre la circularidad y los ahorros ambientales.
La revisión de la literatura mostró que las estrategias de EC más prometedoras para mejorar la sostenibilidad ambiental estaban relacionadas con la etapa de fin de vida, con un 82% de los artículos revisados enfocados en el reciclaje. Los impactos ambientales del ciclo de vida de las baterías variaron ampliamente, desde 4,400 kg de CO2 eq. hasta 55,000 kg de CO2 eq. Las causas son el tipo de química de la batería considerada, los métodos de evaluación de impactos empleados, los inventarios disponibles para su uso y el escenario específico de EC que se esté analizando.
En cuanto a la percepción de expertos sobre los criterios e indicadores de circularidad, se analizaron 30 criterios de circularidad y 15 indicadores relevantes para el sector de baterías de EV. Los resultados indicaron que los criterios relacionados con los aspectos de reciclaje no son aplicables (< 25% de idoneidad). Sin embargo, la evaluación de los indicadores mostró que todos los indicadores de circularidad incluyeron la etapa de reciclaje de la batería de EV en sus resultados. Esto demostró una falta de alineación entre las necesidades y los indicadores disponibles.
Por último, se analizaron y correlacionaron la circularidad y la sostenibilidad ambiental para dos baterías y dos métodos de reciclaje, mediante indicadores de circularidad y cálculos de ACV. La química de níquel manganeso cobalto fue entre 6-25% más circular que el fosfato de hierro y litio, mostrando un 3%-6% menos de Potencial de Calentamiento Global (GWP) y un 12%-16% menos de Potencial de Agotamiento Abiótico de minerales (ADPm) por kWh entregado. La mayor recuperación de materiales (13%-24%) es el principal determinante de la mejor circularidad y desempeño ambiental.
Esta tesis doctoral abre la posibilidad de continuar la investigación en el futuro en temas como la realización de un análisis de circularidad y ACV de un caso de estudio real de una batería de EV innovadora. La investigación futura podría combinar el análisis de modelos de negocio circulares y la cadena de valor para delinear las necesidades del sector de baterías de EV a nivel regional, nacional e internacional.