Emilio Bunel, académico PUC: “La electromovilidad va ser tan barata como los autos de combustión”

El Académico de la Facultad de Química y Farmacia de la Pontificia Universidad Católica de Chile, analizó el panorama del mercado del litio en relación a la producción de baterías.

Según datos de la Comisión Chilena del Cobre (Cochilco), en los últimos años la principal fuente de demanda de litio proviene del sector transporte, especialmente ligada a la demanda por vehículos eléctricos livianos o de pasajeros. 

Esta es una tendencia que se espera continúe creciendo progresivamente, a medida que los automóviles de combustión interna comiencen a ser progresivamente reemplazados por alternativas menos contaminantes.

Ante esto, el Académico de la Facultad de Química y Farmacia de la Pontificia Universidad Católica de Chile, Emilio Bunel, conversó con Reporte Minero y Energético para analizar el panorama del mercado del litio en relación a la producción de baterías.

¿Cuáles son los tipos de batería más utilizados en el mercado, los más competitivos y qué minerales contienen?

Respecto a baterías, existe una pequeña colección de elementos que se ocupan como materiales para fabricar baterías, todos tienen nombre con tres letras, dependiendo del tipo de material del que se trate. Pero normalmente cuando se construyen baterías, se ocupan baterías que se llaman LFP-en inglés- porque contienen litio, fierro y fosfato, y que son las más estables y conocidas. 

Las más antiguas contienen litio, cobalto, y esas son las que se ocupan en todo lo que es de la industria de consumo electrónica; la tenemos nosotros en nuestros teléfonos y nuestros computadores. Y para el área de transporte y electromovilidad en la actualidad las que son más populares son las de níquel, cobalto y aluminio que se llaman comúnmente NCA, y las NMC que son de níquel, manganeso y cobalto. Estas dos últimas son las más populares en estos momentos para electromovilidad. 

La NCA la que utiliza Tesla todos sus autos, NMC se está comenzando a desarrollar en estos momentos y hay una variedad, una familia de distintos materiales para la batería de tipo NMC dependiendo de la condición relativa de sus elementos. 

Si sumas los metales o minerales que necesitas es obviamente litio, níquel, manganeso, cobalto y fierro. Esos son los minerales que combinados de una manera u otra manera te producen la batería en particular, y cuando hablo de la batería me estoy refiriendo al cátodo que es como el corazón de la batería, la razón por la cual la batería tiene capacidad de generar electricidad y de esa manera promover la electromovilidad. 

En cuanto al rol del litio en las baterías, ¿qué importancia tiene este mineral? ¿Qué porcentaje está presente en las baterías?

El porcentaje es relativamente bajo. Si se mira la fórmula del cátodo, es un óxido que tiene un metal de transición, oxígeno y litio. Entonces los metales pueden pesar 70-80 y el litio solo 6,9. Entonces para tener las relaciones tecnométricas es aproximadamente es unos 80/7, por lo tanto, el porcentaje es menos del 10% el contenido de litio dentro de la batería. El rol del litio es que se pasea entre el ánodo y el cátodo, y en ese proceso de descarga genera electricidad y cuando lo cargamos vuelve nuevamente.  Entonces, el rol del litio es crítico. Todas las cosas que mencioné sin litio no funcionarían. Es el que se mueve dentro de la batería y es el que proporciona la energía eléctrica finalmente. La oxidación y reducción de litio es lo que proporciona la electromovilidad. 

¿Cuándo podría verse una reducción en los costos de la batería? ¿Esto podría posibilitar una masificación de la electromovilidad?

Yo creo que esencialmente estamos llegando al punto en el cual la electromovilidad va a ser tan barata como los autos a combustión interna, y ese es un número mágico que toda la gente ha citado y que toda la gente está pensando en cómo llegar ahí. Simplemente en cuanto el costo de la batería llegue a US$ 100 por kW/h, en ese momento nos vamos a acercar a la igualdad en el costo de combustibles fósiles y baterías. 

Dependiendo de con quién uno converse, uno puede encontrarse que ese número todavía no ha llegado a ser US$ 100, es un poco más alto, de US$ 120. Si uno habla con Elon Musk y escucha sus presentaciones para el Battery Day, dice que el costo está debajo de los US$ 100. En todo caso las proyecciones de la gente que trabaja en esto es que en uno o tres años más eso llegue a ser del orden de US$ 80 por kW/h y después se va a bajar a US$ 60 por kW/h, lo que significa que va a ser totalmente e incluso más bajo que los combustibles fósiles. 

Esa fecha es muy cercana, estamos hablando de dos años más. Todos los años esto baja en proporción casi 20% en reducción del costo por los avances, la escala que se produce y los nuevos materiales que se están ocupando. 

¿Entre 2023 a 2025 podríamos tener el costo de la batería equiparado en relación con los vehículos a combustión?

Exactamente. La proyección directa de Bloomberg New Energy Finance dice que para el año 2024 estiman que el costo va a ser del orden de US$ 94 por kW/h, y para el 2030 sería US$ 62 por kW/h y eso es más barato que los costos de la gasolina para generar esa misma cantidad de energía. 

En este contexto ¿qué oportunidades tiene Chile en el mercado de baterías?

Esa es una pregunta que mucha gente por mucho tiempo se ha hecho en Chile y nadie ha llegado a dar una respuesta correcta o satisfactoria a la situación. Mucha gente ha pensado a cómo podemos dar valor agregado a los productos que fabricamos. Se critica que solo fabricamos materias primas, a que vendemos hidróxido y carbonato de litio al mundo, pero que no somos capaces de hacer algo más. Yo creo que no es un problema de no ser capaces de hacerlo, sino que es un problema económico. 

Yo creo que es muy fácil, entre comillas, producir baterías, uno debería comprarse una fábrica en alguna parte y hacerla funcionar. Chile tiene excelentes ingenieros y gente técnica que podría hacerlo. La pregunta es qué hacer con las baterías una vez que las fabrico, dónde está el mercado. Entonces, lo que ha faltado es pensar por un lado el mercado y por otro lado las materias primas. 

Para hacer baterías no solamente necesitas litio, también se requiere cobalto, níquel, manganeso y fierro. Entonces hay que juntar todas las materias primas y en Chile no todas tienen producción. Entonces la pregunta es si voy a importar todo eso para fabricar una batería que no estoy seguro a quién se la voy a vender. Esta es la razón por la cual creo que Chile no va a fabricar baterías en los próximos años. Es un problema económico y de mercado, desafortunadamente.

Hay otros países como Brasil y Argentina que están comenzando a mirar qué es lo que el Gobierno debería hacer para incentivar ese tipo de cosas. En Brasil es probable que veamos algo y en Argentina han hecho muchos comentarios en esta línea de trabajo, cosa que en Chile no existe todavía. 

Por otro lado, ¿qué evaluación puede hacer respecto de la adjudicación del Instituto de Tecnologías Limpias?

Es una pregunta bastante interesante. La entidad que resultó ser ganadora en principio es una institución de mucho prestigio y habilidad para organizar este tipo de actividades. Sin ir muy lejos, tenemos en el norte los observatorios que son un ejemplo de lo que es capaz esta gente es capaz de hacer y cuán exitosos han sido. Por lo cual, trabajar con una entidad como esta sería espectacularmente interesante en mi opinión. 

Esto también le daría al ITL una estructura flexible, transparente donde la burocracia estará ausente. Y al mismo las universidades o centros tecnológicos chilenos van a poder participar. Pero, por el otro lado, es lamentablemente que un proceso de prestigio se haya demorado tanto, fue iniciado a finales de 2018, y hoy, dos años después todavía no hemos terminado.

Esta adjudicación y después la controversia que se formó, Chile ha quedado mal en la comunidad internacional. Se adjudicó un consorcio ganador y ahora las autoridades académicas están tratando de cambiar el resultado. Entonces hay una cosa extraña. Desde mi punto de vista yo no creo que haya ningún proceso oscuro ni fraudulento, por ejemplo, estoy totalmente de acuerdo con Marcos Kulka de Fundación Chile que lo dijo claramente en sus declaraciones, donde lamentaba la decisión, pero sin creer que hubiese un proceso extraño.

Creo que al final, si esta organización se mantiene le va a dar acceso a todas las universidades de Chile para participar y van a ser capaces desarrollar toda la tecnología y la ciencia que el país necesita para el futuro. Y ellos lo harán de la forma correcta y exitosa. 

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