Life-cycle assessment for battery trucks by integrating battery recycling

Abstract

Actualmente, los camiones son responsables del 65% de todas las emisiones de CO2 relacionadas con el transporte de mercancías y probablemente seguirán siendo la principal forma de transporte por carretera durante las próximas décadas. Para lograr una verdadera transición hacia un transporte de mercancías sostenible, se ha realizado un Análisis de Ciclo de Vida (ACV) de camiones eléctricos en comparación con camiones diésel, centrado en el contexto europeo. Este análisis considera un escenario de referencia, en el cual se estudia el impacto ambiental con tecnologías actuales, y un escenario dinámico, en el cual se evalúa el impacto considerando futuras mejoras en las mezclas eléctricas, la fabricación de materiales y las tecnologías de reciclaje. Los resultados muestran que, aunque los camiones eléctricos tienen mayores emisiones en su fase de producción, principalmente debido a la fabricación de baterías, logran una reducción del 47% en las emisiones totales de CO2 en comparación con los camiones diésel en el escenario de referencia para 2025, impulsada por unas emisiones significativamente menores en la fase de uso.

Además, el análisis destaca el beneficio ambiental del reciclaje de baterías, siendo los procesos hidrometalúrgicos más eficientes que las alternativas pirometalúrgicas debido a la recuperación de litio y un menor consumo energético. Se realizó una simulación de Monte Carlo para tener en cuenta las variaciones en las mezclas eléctricas entre los países europeos, revelando una fuerte dependencia del rendimiento de los camiones eléctricos respecto a la intensidad de carbono de las redes eléctricas locales. Un ACV prospectivo explora además diferentes escenarios futuros (SSP1 y SSP2), mostrando reducciones de emisiones de hasta un 75% en los camiones eléctricos producidos en 2040 bajo condiciones impulsadas por la sostenibilidad.

Estos hallazgos subrayan la importancia de descarbonizar la generación eléctrica, mejorar no solo las tecnologías de reciclaje, sino también las de producción, y considerar los contextos energéticos regionales en la transición hacia un transporte de mercancías sostenible.

rucks today are responsible for 65% of all freight related CO2 emissions and will probably remain the main form of road transport for the coming decades. To make a real shift toward sustainable freight transport, a Life Cycle Assessment (LCA) of battery electric trucks (BETs) compared to internal combustion engine trucks (ICETs) has been conducted, with a focus on the European context considering a reference scenario, in which, the environmental impact will be study with current technologies and a dynamic scenario, in which, the environmental impact will be assess considering future improvement in electricity mixes, material manufacturing and recycling technologies. Results show that although BETs have higher production emissions, mainly due to battery manufacturing, they achieve a 47% reduction in total CO2 emissions compared to ICETs in the reference scenario for 2025, driven by significantly lower emissions in the use phase.

Additionally, the analysis highlights the environmental benefit of battery recycling, with hydrometallurgical processes showing better performance than pyrometallurgical alternatives due to lithium recovery and lower energy use. A Monte Carlo simulation was conducted to account for variations in electricity mixes across European countries, revealing a strong dependency of battery electric truck (BET) performance on the carbon intensity of local grids. A prospective LCA further explores different future scenarios (SSP1 and SSP2), showing up to 75% emissions reduction in BETs produced in 2040 under sustainability driven conditions.

These findings emphasize the importance of decarbonizing electricity generation, improving not only recycling technologies, but also production technologies, and considering regional energy contexts in the transition to sustainable freight transport.