Los vehículos eléctricos pueden ayudar más que al medio ambiente: la adopción generalizada puede generar importantes beneficios para la salud y las finanzas

Un nuevo estudio de la Universidad de Toronto sugiere que la adopción a gran escala de vehículos eléctricos (VE) y el despliegue de generación de electricidad renovable podrían generar beneficios para la salud de hasta $188 mil millones para 2050.

Para ello, el equipo del Departamento de Ingeniería Civil & Mineral Engineering utilizó simulaciones por computadora, que mostraron que solo la electrificación de los vehículos de EE. UU. y una descarbonización menos agresiva de la red podrían proporcionar beneficios de salud a nivel poblacional significativos, en el rango de decenas de miles de millones de dólares. 

Según la coautora del estudio, la profesora Marianne Hatzopoulou, al estudiar el impacto de los VE, los investigadores suelen centrarse en el cambio climático en términos de mitigación de emisiones de CO₂, pero eso no representa la totalidad de la contaminación causada por un vehículo de combustión interna.

Además del CO₂, estos vehículos convencionales también “producen muchos contaminantes atmosféricos que tienen un impacto significativo y cuantificable en la salud pública”, los cuales, según Hatzopoulou, “son percibidos de manera desproporcionada por poblaciones de bajos ingresos, racializadas o marginadas”.

En 2020, los miembros de este equipo emplearon su experiencia en evaluación del ciclo de vida para crear modelos computacionales que simularan el impacto de la adopción a gran escala de VE en el mercado de EE. UU.

El equipo eligió EE. UU. como mercado de prueba debido a sus altas tasas de propiedad y desplazamiento per cápita, así como a la disponibilidad de vehículos grandes y pesados y datos de alta calidad.

Para estimar cuántos VE serían necesarios para mantener el aumento de la temperatura media global por debajo de 2 °C respecto a los niveles preindustriales para 2100, el equipo desarrolló un método novedoso para convertir este objetivo en un presupuesto de carbono para vehículos de pasajeros en EE. UU. Luego, determinó la cantidad de VE requerida para mantenerse dentro de ese presupuesto, lo que resultó “ser una gran cantidad”.

Los escenarios modelados indicaron al equipo que se necesitarían 350 millones de VE en las carreteras de EE. UU. para 2050 para cumplir con la reducción de emisiones objetivo.

Esta cifra representa aproximadamente el 90 % del total de vehículos estimados en operación en ese momento, mientras que la proporción total de VE en la carretera al momento del estudio era de alrededor del 0,3 %. La investigación afirmó:

“Es cierto que las ventas están creciendo rápidamente, pero incluso las proyecciones más optimistas sugieren que para 2050, la flota de EE. UU. solo alcanzará alrededor del 50 % de VE.”

En cuanto a los obstáculos a esta adopción, el estudio señala las preferencias de los consumidores por la implementación de VE, los desafíos relacionados con el suministro de materiales críticos como cobalto, litio y manganeso para baterías, y la presión sobre la infraestructura eléctrica del país. El documento indicó un aumento anual de 1 730 TWh en la demanda eléctrica, lo que requeriría una inversión masiva en infraestructura y nuevas centrales eléctricas.

El estudio concluyó que una propiedad del 90 % de VE para 2050 es un escenario poco realista y recomendó una inversión masiva en transporte público, mayor densidad de vivienda y rediseño urbano para permitir el transporte activo.

“Los VE realmente reducen las emisiones, pero no nos liberan de hacer las cosas que ya sabemos que debemos hacer. Necesitamos replantear nuestros comportamientos, el diseño de nuestras ciudades e incluso aspectos de nuestra cultura. Todos deben asumir la responsabilidad.”

– Professor Heather MacLean

La adopción generalizada de vehículos eléctricos puede mejorar la salud humana

Después de calcular la cantidad de VE necesarios para cumplir los objetivos de mitigación, el equipo de Ingeniería de la Universidad de Toronto estudió los beneficios para la salud de la electrificación de vehículos ligeros.

Publicado en PNAS este mes, el último estudio propone una perspectiva única para cuantificar los impactos en la salud relacionados con la calidad del aire derivados de la adopción de VE en EE. UU. entre 2022 y 2050. 

El asunto es que los VE, por sí mismos, no generan emisiones de escape, pero eso no significa que no sean responsables de la contaminación del aire. Los VE aún necesitan energía, y si las centrales que los abastecen funcionan con combustibles fósiles como gas natural o carbón, entonces son responsables.

Por lo tanto, el equipo adaptó su modelo para simular la producción de contaminantes atmosféricos, incluidos óxidos de azufre (SOx), óxidos de nitrógeno (NOx) y PM2.5 — partículas pequeñas de 2,5 micrómetros o menos de diámetro que pueden contener químicos orgánicos, polvo, hollín y metales. 

A diferencia del CO₂, que persiste durante décadas y está bien mezclado en la atmósfera, estos contaminantes y sus impactos en la salud son más localizados.

“Importa no solo cuánto emitimos, sino también dónde lo hacemos.”

– Professor Daniel Posen

Así, modelar CO₂ y modelar estos contaminantes son dos cosas muy diferentes. 

Además, se espera que la contaminación del aire proveniente de la red eléctrica y de los vehículos de combustión interna no se mantenga constante a lo largo del tiempo. 

Por ejemplo, los automóviles de gasolina que tenemos hoy generan significativamente menos contaminación que los construidos hace dos décadas, pero aún circulan en la carretera. De manera similar, la red eléctrica sigue volviéndose más verde. Por lo tanto, todos estos factores deben tenerse en cuenta. 

El equipo, por lo tanto, eligió dos escenarios principales para que el modelo los simulara. En un escenario, no se construirán más VE, pero los vehículos de combustión interna más antiguos seguirán siendo reemplazados por otros más eficientes. En el otro escenario, se asume que todos los vehículos nuevos vendidos para 2035 serán eléctricos.

Aunque el segundo escenario parece “agresivo”, muchos gobiernos alrededor del mundo ya se han comprometido totalmente con los VE, con países como Noruega, Países Bajos, Francia y Canadá planeando eliminar la venta de vehículos de combustión interna nuevos en la próxima década.

Para ambos escenarios, los investigadores también consideraron diferentes ritmos de transición de la red eléctrica hacia fuentes de energía renovable. Este ritmo incluyó desacelerar, acelerar o mantenerse aproximadamente igual al actual hasta 2050.

Para cada una de estas condiciones, los niveles de contaminación del aire fueron simulados en EE. UU. Posteriormente, correlacionaron estos niveles de contaminación con estimaciones estadísticas del valor económico y el número de años de vida perdidos. 

“Nuestra simulación muestra que los beneficios acumulados para la salud pública de la adopción a gran escala de VE entre ahora y 2050 podrían ascender a cientos de miles de millones de dólares… si la red continúa volviéndose más verde.”

– Posen

Mientras el mundo ya está en proceso de transición lejos de la generación de energía fósil, el equipo también modeló la congelación de la red en su estado actual. Él añadió:

“En ese caso, realmente estaríamos mejor simplemente reemplazando nuestros viejos vehículos de combustión interna por nuevos, pero de nuevo, este no es un escenario muy realista.”

Ahora, la pregunta es cuál debería ser la prioridad, adoptar VE para descarbonizar el sector del transporte o descarbonizar el sector de generación de energía, que es la fuente de la contaminación de los VE. 

A esto, Hatzopoulou dijo:

“Es importante recordar que los vehículos que se venden hoy seguirán utilizándose durante décadas.”

Lo que significa es que primero debemos adoptar los VE porque seguir comprando más vehículos de combustión interna, sin importar cuán eficientes sean, nos encierra en esas emisiones de escape durante años, lo que propagará aún más esa contaminación por todas partes.

Sin embargo, el sistema de generación de energía debe descarbonizarse al mismo tiempo y no esperar a que más VE lleguen primero a la carretera.

“Necesitamos comenzar hoy el camino hacia un futuro más saludable.”

– Hatzopoulou

Cuantificando los beneficios de los vehículos eléctricos en la salud pública

Los VE han ganado mucha tracción en los últimos años, emergiendo como un medio poderoso para abordar el problema de la contaminación del aire. 

Esto tiene sentido, dado que la contaminación del aire contribuye a una de cada diez muertes a nivel mundial y causa 8,43 millones de muertes prematuras al año. También reduce la esperanza de vida en más de 2 años. Según la OMS, la contaminación del aire es la mayor amenaza ambiental para la salud humana en todo el mundo.

Esta amenaza se atribuye en gran medida a la industria del transporte. En EE. UU., el sector representa alrededor del 29 % de todas las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y, como tal, ha sido el punto focal de las estrategias destinadas a mitigar el cambio climático.

Entre las soluciones, los VE, que generan cero emisiones de escape, ofrecen una promesa significativa para reducir tanto las emisiones de GEI como la contaminación del aire. Según el Departamento de Energía de EE. UU., en comparación con 5 186 kg de emisión de carbono creados por vehículos de gasolina, los VE solo producen 1 783 kg.

Así, un estudio de principios de este año examinó los beneficios de la electrificación total (FullE) en cuatro ciudades de EE. UU.: Nueva York, Chicago, Houston y Los Ángeles. Estas ciudades presentan poblaciones densas, alto volumen de tráfico y mala calidad del aire que no cumple con los estándares de la Agencia de Protección Ambiental.

La investigación encontró que el escenario FullE condujo a una reducción de PM2.5 que alcanzó entre 0,34 y 2,29 µg·m⁻³, junto con reducciones notables tanto en NOx como en las concentraciones de ozono.

Desde una perspectiva de salud, un escenario FullE podría prevenir potencialmente 796, 328 y 157 muertes prematuras al mes en Nueva York, Chicago y Houston, respectivamente. Económicamente, se proyecta que los beneficios para la salud oscilen entre $51 millones y $249 millones por día.

Sin embargo, en Los Ángeles, la electrificación total puede en realidad aumentar la mortalidad debido a niveles más altos de PM2.5 y ozono, mientras que una participación del 29 % de VE para vehículos ligeros puede salvar 104 vidas cada mes. Esto se debe a la compleja química atmosférica de la ciudad y a sus condiciones geográficas y meteorológicas únicas, y, por lo tanto, requiere “regulaciones ambientales específicas por región”.

Otro estudio, que investigó los beneficios para la salud de estos vehículos en Shanghái, China, señaló que algunas regiones pueden obtener más beneficios de la adopción a gran escala de VE, lo cual es muy costoso, que otras. Por lo tanto, recomendó que los responsables de políticas diseñen incentivos basados en las características regionales.

Una megaciudad como Shanghái suele sufrir peor calidad del aire y una población mayor está expuesta a las emisiones de los vehículos.

Así, el estudio evaluó los beneficios climáticos y de salud de reemplazar los vehículos de gasolina, que emiten partículas finas, NOx y compuestos orgánicos volátiles, con VE alimentados por baterías que contribuyen a las emisiones de NOx y SO₂ de las centrales eléctricas.

Encontró que cada VE en la ciudad más grande de China genera $6 400 en beneficios para la salud y el clima. Además, los impactos en la salud de los VE fueron aproximadamente 20 veces menores que los del VE de combustión interna promedio, con mayores beneficios al reemplazar los VE de combustión interna más antiguos, alcanzando $8 900 por vehículo.

Sin embargo, la electrificación de vehículos no solo reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y mejora la calidad del aire, sino que también se ha demostrado que disminuye la tasa de mortalidad asociada a la exposición a contaminantes tóxicos del aire.

Inhalar partículas finas emitidas por vehículos de combustión interna puede provocar un mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares, incluidos los ataques al corazón. Para los niños, la exposición a la contaminación del aire puede causar problemas de salud durante toda la vida. Mientras tanto, en mujeres embarazadas, puede resultar en un mayor riesgo de complicaciones y bajo peso al nacer. La investigación sugiere que la contaminación del aire también contribuye a trastornos relacionados con la atención.

Dado los efectos adversos de la contaminación del aire sobre la salud humana, especialmente en la población joven, la American Lung Association estudió el impacto de los VE en la salvación de vidas. 

“La contaminación del aire y el cambio climático están poniendo a los niños en riesgo hoy. Los impactos del cambio climático continúan intensificándose, y eso solo aumentará los riesgos que los niños en los Estados Unidos enfrentan mientras crecen.”

– Will Barrett, el autor del informe y Director Senior de Defensa para Aire Limpio de la asociación

Para mejorar la salud de las personas, el informe sugirió que todas las nuevas compras de automóviles sean opciones de cero emisiones y que la red eléctrica del país se convierta en energía limpia y renovable para 2035. 

Según el grupo, estos vehículos de cero emisiones generarían más de $1,2 billones en beneficios para la salud del país para 2050.

El estado actual del mercado de vehículos eléctricos

Con todos estos beneficios de la electrificación de vehículos, ¿dónde nos encontramos exactamente en la adopción de VE? Bueno, un informe de la Agencia Internacional de Energía indica que las ventas de automóviles eléctricos alcanzaron casi 14 millones en 2023, un aumento de 3,5 millones respecto al año anterior y un asombroso 6 veces más que en 2018.

En 2023, los automóviles eléctricos representaron alrededor del 18 % de todos los automóviles, un aumento del 4 % respecto a 2022. Hace apenas cinco años, constituían solo el 2 %, lo que destaca la masiva adopción de los VE. Entre los automóviles eléctricos, el 70 % son alimentados por baterías. Estas cifras llevan el número total de VE en las carreteras a 40 millones.  

Aunque la adopción de VE está ocurriendo a nivel mundial, está significativamente concentrada en solo unos pocos mercados principales, con China a la cabeza. 

Casi el 60 % (8,1 millones) de todas las nuevas matriculaciones de automóviles eléctricos fueron en China. Curiosamente, 2023 fue el primer año en más de una década en que la industria de Vehículos de Nueva Energía (NEV) de China no contó con apoyo de subsidios nacionales para la compra de VE. Sin embargo, se mantuvieron exenciones fiscales, apoyo no financiero y algunas inversiones lideradas por provincias. El año pasado, China también exportó más de 4 millones, de los cuales 1,2 millones fueron VE, convirtiéndose en el mayor exportador de automóviles del mundo.

China es seguida por Europa con un 25 % y luego por EE. UU. con un 10 % (1,4 millones). Juntas, estas regiones representan casi el 95 % de las ventas globales de automóviles eléctricos. Este crecimiento continúa en 2024, con China ya vendiendo 1,9 millones de automóviles eléctricos en el primer trimestre de 2024, frente a 350 000 en EE. UU.

Aunque las ventas de automóviles eléctricos en mercados emergentes y economías en desarrollo han aumentado, se mantuvieron bajas en general, y los VE siguen siendo raros en África, Eurasia y Oriente Medio.

Según la IEA, la transición en curso hacia la movilidad eléctrica depende de VE asequibles. Además del desarrollo tecnológico, la competencia es un factor importante que puede reducir los costos.

«La gente está lista para luchar contra el cambio climático y conducir VE, pero no a cualquier costo», señaló Serge Gachot, director del Salón del Automóvil de París, que se celebró este mes y vio a fabricantes de VE de EE. UU., China y Europa presentar sus últimos modelos.

Los datos de JATO muestran que el precio minorista promedio de un VE con batería en China estuvo por debajo de $34 mil en la primera mitad de 2023, comparado con alrededor de $72 mil en Europa y $74 mil en EE. UU.

China puede capturar el mercado de VE gracias a su tecnología de vanguardia y vehículos de alta calidad a precios más competitivos. En respuesta al dominio de China en el mercado de VE, Europa y Canadá están considerando actualmente imponer aranceles para impulsar sus industrias locales de VE. 

Ahora, si observamos los nombres prominentes en el sector de los VE, entonces marcas como NIO (LIO ), Li Auto (LI ), Lucid Group (LCID ), Rivian Automotive (RIVN ) y Stellantis N.V. (STLA ) están entre los actores clave.

Sin embargo, BYD de China lidera actualmente la industria global de VE. La empresa, que produce VE, baterías y soluciones energéticas, está expandiendo rápidamente su cuota de mercado tanto en el ámbito nacional como internacional. BYD vendió 1 134 892 vehículos en el tercer trimestre, comparado con 986 720 en el segundo.

Al momento de escribir, las acciones de la empresa con capitalización de mercado de $123,5 mil millones cotizan a $36,86, con un aumento del 33,16 % en lo que va del año, y presentan un EPS (TTM) de 1,55 y un P/E (TTM) de 23,84.

Luego está Tesla, Inc. de Elon Musk (TSLA ), que produce una gama de VE, incluidos el Model S, Model 3, Model X y Model Y. En el tercer trimestre, Tesla entregó 462 890 VE, frente a 433 956 en el segundo trimestre. Sus ingresos del segundo trimestre de 2024 fueron $25,5 mil millones con $890 millones en créditos regulatorios. 

Al momento de escribir, las acciones de la empresa con capitalización de mercado de $703,85 mil millones cotizan a $217,80, con una caída del 11,18 % en lo que va del año, y presentan un EPS (TTM) de 3,56 y un P/E (TTM) de 62,04.

Conclusión 

Los estudios demuestran que los vehículos eléctricos presentan beneficios indiscutibles tanto para el medio ambiente como para la salud pública. Sin embargo, su adopción generalizada conlleva desafíos significativos. Para aprovechar todo su potencial, debemos no solo electrificar las flotas de vehículos, sino también descarbonizar la red eléctrica. En conjunto, la adopción de VE debe complementarse con cambios sociales más amplios en la forma en que nos desplazamos, vivimos y generamos energía.

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