Tercera entrega de la experiencia docente desarrollada por alumnos del Máster en Tecnología y Recursos Energéticos de la Universidad Rey Juan Carlos. En este caso se comenta el uso como fuente de energía del Carbón.
Carbón no, por favor:
Exceptuando el caso particular del CO2, el impacto ambiental de los productos de combustión de las centrales de carbón se asigna fundamentalmente a las emisiones de partículas sólidas, óxidos de nitrógeno y óxidos de azufre, y en menor proporción a los inquemados sólidos (C), gaseosos (CO), derivados halogenados e hidrocarburos.
El CO2 liberado en la combustión del carbón contribuye al incremento del efecto invernadero, influyendo directamente en el cambio climático. El dióxido de carbono tiene un contenido del 27% en carbono, lo cual quiere decir que por cada tonelada de carbón quemada en la atmósfera habrá 3,7 toneladas de dióxido de carbono.
Debido a ello se apuesta firmemente por las energías renovables (aunque no con la determinación que se debiera), por el incremento de las centrales térmicas de ciclo combinado y de las centrales de carbón avanzadas.
A pesar del desarrollo tecnológico, la extracción del carbón sigue siendo un oficio peligroso. Cada año miles de personas son diagnosticadas de afecciones pulmonares como consecuencia de su trabajo en las minas.
El estado operativo de las centrales térmicas de carbón convencionales es una afrenta al bienestar de los seres vivos y del ecosistema.
El cambio climático es la mayor amenaza medioambiental a la que se enfrenta el planeta. Elevación del nivel del mar, derretimiento de glaciares, inundaciones masivas, declive de las tierras agrícolas, incremento de especies en extinción y pérdida de biodiversidad son sólo ejemplos de las desastrosas consecuencias que el cambio climático podría traer consigo si no se controlan las emisiones de gases de efecto invernadero, a las cuales las centrales térmicas de carbón son grandes contribuyentes.
Afortunadamente la comunidad internacional empieza a darse cuenta de la magnitud del problema y es de esperar que se empiecen a tomar medidas contra las centrales térmicas de carbón convencionales, las más contaminantes. Entre dichas medidas se encuentra la sustitución de las centrales térmicas de carbón convencionales por otro tipo de energías más limpias, o al menos algo más limpias.
El hecho de que las reservas de carbón estén repartidas por todo el mundo y sean las más abundantes dentro de los combustibles fósiles, puede provocar que se destinen recursos importantes a nuevas tecnologías de carbón, que seguirán siendo emisoras de efecto invernadero, en detrimento de las energías renovables. Según un estudio de la Unión Europea, en 2005 España dedicó cuatro veces más ayudas públicas al carbón –unos 1.100 millones de euros–, que a Investigación y Desarrollo (I+D).
Las centrales de carbón avanzadas tratan de resolver dos problemas de las centrales de carbón convencionales: por un lado su baja eficiencia y por otro las emisiones de contaminantes. El secuestro del CO2 es todavía una quimera que pretende capturar y enterrar cantidades del orden de gigatoneladas de dióxido de carbono bajo tierra esperando que permanezca ahí para siempre. Una vez que el secuestro de CO2 a gran escala haya comenzado, la industria del carbón tendrá el salvoconducto para seguir quemando carbón con total libertad. Con gigatoneladas de dióxido de carbono enterradas en la profundidad de la tierra, cualquier fuga, y nadie se atreve a afirmar taxativamente que no vayan a producirse, podría dar lugar a un agravamiento del calentamiento del planeta.
En realidad no hay nada limpio en el denominado carbón limpio. Incluso si se opta por el secuestro de CO2 a gran escala y éste tiene éxito, el proceso de extracción del carbón en las minas y su transporte hasta el lugar de consumo seguirán afectando muy negativamente al medio ambiente.
En definitiva, cualquier solución que no apueste por las tecnologías de energías renovables simplemente retrasa el problema energético, pero no lo soluciona. Y no sólo eso, sino que además lo agrava al dilatar el plazo de implantación de un nuevo modelo energético mundial realmente sostenible.
[B. Cortázar, J. Aganzo]
El panorama energético futuro cuenta con el carbón:
En el mundo actual la seguridad de abastecimiento energético es el centro de todas las miradas. Durante los últimos años ha tenido lugar una aceleración en la demanda mundial de energía así como un aumento de los precios, ambos hechos seguramente debidos entre otros motivos a un sólido crecimiento económico mundial.
Se estima que en el período 2001-2006 la tasa mundial de crecimiento en el consumo de energías primarias pasó a ser el doble que en el lustro anterior aunque un dato a tener en cuenta es que los países de la OCDE quedan prácticamente al margen de este fenómeno debiéndose más de la mitad del crecimiento a China, y el resto a otros países (zona de Asia Pacífico, África, Oriente Medio, antigua Unión Soviética y América Central y del Sur).
De momento no contamos con fuentes de energía alternativas suficientes para sustituir la quema de combustibles fósiles, y con China e India en un proceso imparable de crecimiento económico, y gastando combustibles a un ritmo nunca visto, la explotación de combustibles fósiles es inevitable, por lo que los esfuerzos deben concentrarse en optimizar la eficiencia y rendimiento de este tipo de procesos de obtención de energía.
Los precios de los combustibles fósiles han aumentado considerablemente en los últimos cinco años: el precio del petróleo prácticamente se ha duplicado y el del gas le sigue a la zaga, siendo el del carbón el que se mantiene más estable a pesar de todo.
Todas las fuentes de energía presentan sus ventajas e inconvenientes en función de su utilización como combustible y su disponibilidad. La gran distribución y abundancia de las reservas de carbón a nivel mundial significan que este combustible puede afrontar el desafío estratégico de contar con una fuente de energía segura. Se pronostica que una vez las reservas de petróleo y gas se hayan agotado, habrá todavía grandes reservas de carbón ampliamente disponibles para satisfacer las necesidades de energía del mundo. El carbón puede también atender al desafío económico de producir energía para las industrias y hogares a un coste razonable y con la debida atención al medio ambiente.
Por otro lado, el carbón es estable al tratarse de un combustible sólido y por tanto es el combustible fósil más seguro; no necesita condiciones de seguridad especiales para su transporte, almacenamiento y utilización.
En la actualidad, el carbón ya es la principal fuente de energía para la generación eléctrica mundial (40% de la producción mundial). Suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo, sólo por detrás del petróleo. El carbón es también indispensable para la producción de hierro y acero; casi el 70% de la producción de acero proviene de hierro obtenido en altos hornos, los cuales utilizan carbón y coque como agente reductor. La mayoría de las plantas de cemento del mundo son alimentadas con carbón. Por tanto, el carbón es directa ó indirectamente vital en muchos aspectos de la vida diaria en la actualidad.
Debido a la evidente problemática de emisiones contaminantes asociadas a la utilización de carbón como combustible fósil, se han estudiado y desarrollado alternativas actuales a las centrales tradicionales. Cada sistema tiene ventajas e inconvenientes, pero todos ellos abordan preocupaciones medioambientales, por lo que se utilizan técnicas cada vez más modernas. De este modo se pretende que la utilización de carbón como combustible en centrales generadoras de electricidad, emita cada vez menos contaminantes a la atmósfera, sobretodo CO2 que es uno de los principales gases de efecto invernadero. Usando tecnologías disponibles, el carbón puede quemarse limpiamente: son las denominadas tecnologías de carbón limpio.
Uno de los procesos tecnológicos innovadores que supone una alternativa a la combustión directa del carbón es la gasificación. La tecnología de gasificación de carbón está consiguiendo en los últimos años resultados muy positivos cuando se asocia a un ciclo combinado. Este sistema se conoce con el nombre de Ciclo Combinado con Gasificación de Carbón Integrada (IGCC), que constituye una tecnología de combustión limpia de carbón con una elevada eficiencia energética (del orden del 45%).
Al mismo tiempo que se tratan de reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera mejorando la eficiencia de los procesos, están continuamente en desarrollo técnicas para recuperar el CO2 de corrientes gaseosas procedentes de la combustión, al igual que otras más novedosas para capturar el CO2 atmosférico.
Una de las soluciones más prometedoras para reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera se trata de la captura y secuestro de CO2 en recintos geológicos a gran profundidad, simas submarinas o subsuelo marino. Están en fase de desarrollo otros procesos para convertir por medio de radiación solar o mediante el uso me microalgas, el dióxido de carbono en otros compuestos que se puedan aprovechar industrialmente.
Es cierto que la sombra del CO2 recae pesadamente sobre la explotación del carbón, el combustible fósil con menor relación H/C. A pesar de esto, el futuro próximo pasa inevitablemente por el uso del carbón como energía primaria puesto que la aceleración en la demanda de energía mundial hace absolutamente necesario su uso para la producción de electricidad, especialmente si se tiene en cuenta la incapacidad real de abastecimiento empleando únicamente energías renovables y las reticencias de los distintos países respecto al uso de energía nuclear. Gracias a la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías el uso del carbón es cada vez más eficiente y puede existir un futuro de energía procedente del carbón más limpio.
[M. Fuensanta Bea, Inmaculada de Castro, Xenia Luna]