Evaluación de las emisiones durante la vida útil de las carretillas elevadoras eléctricas

Artículo sobre la evaluación de montacargas OneCharge (Foto: OneCharge)

Como vehículos de trabajo, las carretillas elevadoras pueden utilizarse durante dos o tres turnos, posiblemente hasta 20 horas diarias. Esto podría parecer eficiente, pero un uso elevado eleva la cuota de emisiones de Alcance 2 (fuente de energía) a más del 90 %, incluso sin emisiones de Alcance 1 (emisiones de escape). Se estima que las emisiones de Alcance 3, tanto de la fabricación de la carretilla como de su batería, representan el 9 % de la huella de carbono total.

Las carretillas elevadoras eléctricas ofrecen varias ventajas ambientales que pueden reducir significativamente la huella de carbono de almacenes y centros de distribución. Sin embargo, estas operaciones aún no son de cero emisiones netas, lo que significa que algunas empresas estadounidenses están obligadas por ley a registrar y reportar sus emisiones (véase el recuadro de reporte de emisiones al final del artículo).

Uso de energía

La fabricación de un vehículo eléctrico de pasajeros y su batería representa el 34 % de las emisiones totales, calculadas a lo largo de una vida útil de 16 años o 257.000 kilómetros. La energía utilizada en el vehículo constituye el 66 % restante. Según el modelo de la Asociación Europea de Alquileres, la generación de electricidad para cargar la batería de una carretilla elevadora supera el 90 % de su huella de carbono total durante su vida útil, calculada a lo largo de una vida útil de 10 años.

Ambos cálculos se basan en las emisiones promedio de CO2 de las centrales eléctricas en EE. UU., pero la realidad es más matizada. El 10 % de la electricidad generada en EE. UU. en 2023 provino de fuentes renovables. Las centrales eléctricas que aún dependen de combustibles fósiles difieren drásticamente; el carbón genera aproximadamente el doble de CO2 que el gas natural.

California y Texas han dado pasos importantes para aumentar la proporción de energías renovables en sus respectivas carteras energéticas, mientras que Arkansas aún obtiene más del 35 % de su electricidad del carbón. En definitiva, la huella de carbono de una carretilla elevadora varía drásticamente de un estado a otro, dependiendo del combustible utilizado para la generación de electricidad.

Producción de acero

El ensamblaje de la carretilla elevadora y el paquete de baterías requiere recursos y energía. Esto abarca desde la extracción y el refinado de materias primas hasta la producción de componentes.

Huella de carbono de la carretilla elevadora Hyster E45-70XN durante 10 años (Foto: OneCharge)

Los cálculos de OneCharge se basan en una carretilla elevadora eléctrica Hyster E45-70XN con batería de iones de litio integrada en el chasis. El peso total de la carretilla sin batería es de 3400 kg (7500 lb), de los cuales aproximadamente 3175 kg (7000 lb) son de acero.

A nivel mundial, la producción de acero genera aproximadamente el 9% de todas las emisiones de origen humano cada año. Esto supera a cualquier otra industria pesada, incluyendo la producción de cemento y productos químicos. Normalmente, la siderurgia integrada (con combustión de carbón) genera casi dos toneladas métricas de CO2 por cada tonelada métrica de acero producida.

Pero mientras que aproximadamente el 30% del acero producido en EE. UU. se fabrica en plantas integradas, cerca del 70% se fabrica utilizando más de 100 hornos de arco eléctrico. En el resto del mundo, generalmente ocurre lo contrario: el 70% se produce en hornos de carbón. El 30% restante proviene de chatarra.

El acero procedente de chatarra presenta una clara ventaja. Según el informe de 2022 de la Asociación de Fabricantes de Acero, los hornos de arco eléctrico en EE. UU. generan aproximadamente 0,37 toneladas métricas de CO2 por cada tonelada métrica de acero crudo producido, lo que equivale aproximadamente a un 75 % menos que las plantas de acero integradas.

Reciclaje

La eliminación de carretillas elevadoras eléctricas al final de su vida útil debe realizarse de forma responsable para minimizar el impacto ambiental. Afortunadamente, muchos fabricantes y organizaciones del sector han establecido programas de reciclaje y reutilización de baterías. Al participar en estos programas, las empresas pueden contribuir activamente a la reducción del impacto ambiental de las carretillas elevadoras eléctricas; el modelo que utilizamos como referencia indica una reducción del 2 % de las emisiones totales con un enfoque de reciclaje basado en las mejores prácticas.

Evaluación del ciclo de vida

OneCharge utilizó la calculadora de CO2 de la Asociación Europea de Alquiler para estimar la huella de carbono total de un Hyster E70XN. Los cálculos se basan en 10 años de funcionamiento con un alto nivel de utilización del equipo (2500 horas al año). La huella de carbono total equivale a 97,5 toneladas de CO2, con la siguiente composición:

- Consumo de energía: 87,5 toneladas de CO2 equivalente

- Fabricación (baterías y vehículos): 10 toneladas de CO2 equivalente

Carretilla elevadora eléctrica Hyster

La logística para llevar la carretilla elevadora a sus instalaciones operativas se compensa mediante esfuerzos de reciclaje y reutilización de baterías.

Conclusión

Con cero emisiones, las carretillas elevadoras eléctricas ofrecen una alternativa más sostenible a sus homólogas de combustibles fósiles. Al eliminar las emisiones y reducir la contaminación acústica, estos vehículos pueden mejorar significativamente las condiciones ambientales en los almacenes de piezas y distribución.

Es fundamental adoptar un enfoque integral para evaluar el impacto ambiental de las carretillas elevadoras. Las empresas pronto deberán informar no solo sobre las emisiones directas de sus operaciones, sino también sobre las derivadas de la generación de electricidad utilizada para alimentar sus carretillas elevadoras y las emisiones generadas durante la fabricación.

Maxim Khabur

Pero su impacto ambiental se extiende más allá de la fase operativa. Las emisiones de carbono relacionadas con la generación de energía representan la mayor parte de su huella total de CO2.

Dado que más del 90% de la huella de carbono total de las carretillas elevadoras eléctricas proviene de la generación de energía, los esfuerzos para reducir sus emisiones totales de GEI deben centrarse en obtener electricidad más limpia, mejorar la eficiencia energética operativa y explorar formas de obtener energía de fuentes renovables, como la solar y la eólica.

Maxim Khabur es director de Marketing de OneCharge , fabricante estadounidense de baterías de iones de litio. También preside el Consejo de Energía Avanzada .