el carbón y el medio ambiente - carbunión

No obstante, es importante equilibrar lapreocupación por el medio ambiente con lasprioridades de desarrollo económico y social. El“desarrollo sostenible” aglutina las tres áreas y sede�ne como “…el desarrollo que satisface lasnecesidades del presente sin poner en riesgo lacapacidad de las futuras generaciones parasatisfacer sus propias necesidades”.

Puesto que el carbón realiza una importantecontribución al desarrollo económico y social detodo el mundo, su impacto medioambiental hasupuesto todo un desafío.

Extracción de carbón y medio ambienteLa extracción de carbón, especialmente laextracción en super�cie, requiere la conversiónprovisional de grandes zonas de suelo. Esto creadiferentes desafíos medioambientales, incluyendola erosión del suelo, ruido y polución del agua, asícomo impactos en la biodiv ersidad. Se han tomadomedidas en las e xplotaciones modernas paraminimizar estos impactos. Una buena plani�cacióny gestión medioambiental minimiza el impacto dela minería en el entorno y ayuda a conservar labiodiversidad.

Alteraciones terrestresDurante los últimos años se llevan a cabo estudiossobre el entorno antes de iniciar una explotaciónminera para de�nir las condiciones existentes e

identi�car problemas potenciales. Los estudios secentr an en el impacto de la e xplotación en lasuper�cie y en el agua, en los suelos, en el uso localde la tierra y en las poblaciones nativas devegetación y fauna (véase el estudio sobre loskoalas en la página 30). Se realizan simulacionesinformáticas para crear modelos de impactomedioambiental en la zona. Las conclusiones serevisan como parte del proceso que lleva a otorgarel permiso de explotación por parte de lasautoridades competentes.

Hundimiento de e xplotacionesUn problema que puede asociarse a la extracciónde carbón subterránea son los hundimientos, enlos que el nivel del suelo baja como resultado de laextracción realizada en el subsuelo. Cualquieractividad de uso de la tierra que pueda poner enriesgo una propiedad pública o privada supone unapreocupación.

Un conocimiento e xhaustiv o de los patrones desubsistencia en una zona concreta permitecuanti�car los efectos de una explotaciónsubterránea en la super�cie. Esto asegura larecuper ación máxima y segura de un yacimiento, almismo tiempo que proporciona protección para elresto de usos del suelo.

Polución del aguaEl drenaje de ácidos de la mina (AMD) es agua rica

>> Nuestro consumo de energía puede tener un impactosigni�cativo en el medio ambiente. Minimizar elimpacto negativo de las actividades humanas en elmedio ambiente, incluyendo el uso de energía, es unaprioridad global. >>

EL CARBÓN Y EL MEDIO AMBIENTE

CARBUNIÓN - 1

en metales formada a partir de la reacción químicaproducida entre el agua y las rocas que contienenminerales con azufre. El �ujo formado suele serácido y proviene de zonas en las que lasactividades de e xtr acción de carbón o de mineralde hierro están expuestas a rocas que contienenpirita, un mineral cargado de azufre. No obstante,esta situación también se puede dar en zonasmineralizadas no explotadas.

El AMD se forma cuando la pirita reacciona con elaire y el agua par a formar hierro disuelto y ácidosulfúrico. Este �ujo de ácido disuelve los metalespesados como el cobre, el plomo y el mercurio en latierra y las aguas de super�cie.

Existen métodos de extracción que puedenminimizar este problema, y un diseño e�caz de laexplotación puede mantener alejada el agua de losmateriales gener adores de ácido y ayudar a evitareste fenómeno. El AMD puede tr atarse de formaactiva o pasiva. El tr atamiento activ o implica lainstalación de una planta de tratamiento de agua,donde el AMD se mezcla con cal para neutralizar elácido y después pasa a tr avés de unos depósitosde estancamiento para eliminar los sedimentos ylas partículas. El tratamiento pasivo pretendedesarrollar un sistema autofuncional que puedatratar el �ujo sin una intervención humanaconstante.

Polvo y contaminación acústicaDurante las operaciones de extracción, el impactodel aire y del ruido en los trabajadores y en lascomunidades locales puede minimizarse mediantemodernas técnicas de extracción y equiposespecializados. El polvo puede estar causado porlos camiones circulando por caminos no sellados,operaciones de trituración del carbón,perforaciones y el paso del viento por la zona delyacimiento.

Los niveles de polvo pueden controlarse mediantela pulverización de agua en los caminos, pilas deescombros y cintas transportadoras. Se puedentomar otras medidas, como realizar perforacionescon sistemas de recogida del polv o y adquirir lastierras adyacentes para que actúen como barreraentre la explotación y sus vecinos. Plantar árbolesen estas zonas de barrera también puedeminimizar el impacto visual de las operaciones deextracción para las comunidades locales.El ruido puede ser controlado mediante laselección cuidadosa del equipo y el aislamientoacústico de las máquinas. En los mejores casos, lasexplotaciones cuentan con sistemas de control deruido y vibr ación, par a que los niveles de ruidopuedan medirse y gar antizar que la mina seencuentra dentro de los límites especi�cados.

RehabilitaciónLa extracción de carbón es siempre de caráctertemporal, por lo que resulta vital que larehabilitación de la tierra tenga lugar después de�nalizar las oper aciones de e xtracción. En unapráctica adecuada, debe diseñarse y autorizarseun plan de rehabilitación y reclamación de losterrenos par a cada e xplotación miner a, quecubriría el periodo que va desde el inicio de lasoperaciones hasta la �nalización de las mismas.La reclamación de los terrenos es una parteintegral de las operaciones de extracción mineraactuales en todo el mundo, y los costes de larehabilitación forman parte de los costes deoperación de la explotación.

La mina de Mour a fue la primeraoperación en Australia con elobjetiv o de establecer unnegocio de metano junto a laexplotación minera. El proyectotiene el potencial para lograr unahorro de emisiones global degases de efecto invernaderoequivalente a 2,8 millones detoneladas de CO 2 anuales.Fotografía cedida por cortesíade Anglo Coal Australia.


CARBUNIÓN - 2

Las actividades de reclamación de la explotaciónse llevan a cabo gradualmente: conformación delas pilas de escombros, restitución del suelosuperior, siembra de plantas y árboles en las zonasdonde ha �nalizado la explotación. Debe prestarseatención a la reubicación de arroyos, fauna y otrosrecursos valiosos.

La tierra reclamada puede tener muchos usos,incluyendo la agricultura, explotación forestal,espacio protegido y de recreo.

Uso del metano procedente de las e xplotacionesde carbónEl metano (CH 4) es un gas formado durante elproceso de formación del carbón. Se liber a en laveta de carbón y en el resto de estratoscircundantes durante las operaciones deextracción.

El metano es un potente gas de efectoinvernadero, se estima que supone el 18% de lasemisiones de efecto inv ernadero producidas poractividades humanas (se estima que el CO2contribuye con el 50%). Aunque el carbón no es laúnica fuente de emisiones de metano — laproducción de arroz y otr as actividades agrícolasson importantes emisores — el metanoprocedente del carbón puede ser utilizado en lugarde liberarse a la atmósfera con un signi�cativoimpacto medioambiental.

El metano de las explotaciones de carbón (CMM)es metano liber ado por las v etas de carbóndurante su extracción. El metano carbonífero(CBM) es metano atr apado en el interior de lasvetas de carbón no e xplotadas.

El metano es altamente explosivo y debe purgarsedurante las operaciones de extracción paramantener la seguridad en el trabajo de extracción.En las explotaciones subterráneas activas, unosenormes sistemas de v entilación desplazangrandes cantidades de aire a través de la mina,manteniéndola segur a, aunque liber ando también

metano a la atmósfera en concentraciones muybajas. Algunas explotaciones activas yabandonadas producen metano mediantesistemas de degasi�cación, también conocidoscomo sistemas de drenaje de gas, que utilizanpozos para recuperar el metano.

Al mismo tiempo que mejora la seguridad en lasexplotaciones de carbón, el uso del CMM mejora elrendimiento medioambiental del funcionamientode las minas de carbón y puede proporcionar unbene�cio comercial. El metano de las minas decarbón tiene diferentes usos, incluyendo laproducción de electricidad, su uso en procesosindustriales y como combustible para calderas decombustión de carbón.

El metano carbonífero puede extraerseperforando y fracturando mecánicamente lasvetas de carbón no extraído. Mientas se utiliza elCBM, el carbón no se e xtr ae.

Uso del carbón y medio ambiente El consumo global de energía pro voca diferentesproblemas medioambientales. En el caso delcarbón, la liberación de contaminantes, comoóxidos de azufre y nitrógeno (SOx y NOx), ydiferentes partículas de elementos pesados, comoel mercurio, ha supuesto un desafío. Se handesarrollado e incorporado tecnologías paraminimizar estas emisiones.

Principales fuentes de emisiones de metano

Ganado 32%

Petróleo y gas natural 16%

Residuos sólidos 13%

A %11 zorr

Aguas residuales 10%

O %01sort

%8nóbraC

Fuente: US EPA

co2 emissi ons

methane emissions


CARBUNIÓN - 3

La gestión y rehabilitación de las minasde carbón no signi�ca simplementeproyectar la vegetación natural,también incluye proteger la vidasalvaje de la explotación. En la mina acielo abierto de Blair Athol, enQueensland, Australia, esto signi�cacuidar a la población nativa de koalas.

El proyecto Koala Venture realizadoentre Río Tinto Coal Australia, gestoresde la explotación, y la Universidad deQueensland comenzó cuando ladirección de la e xplotación secomunicó con la univ ersidad par a queles ayudasen a minimizar el impacto desus oper aciones de e xtr acción en lacolonia de k oalas de la zona.

El proyecto pretende controlar lapoblación de koalas y su seguridad en

la mina de Blair Athol y en las zonasadyacentes. Los hábitos dealimentación y de ubicación de loskoalas son controlados para mejorarlas prácticas de rehabilitación,mientr as que se estudia su salud yestado reproductor para garantizarque la población de koalas se mantiene.

Para avanzar las operaciones en laexplotación a cielo abierto, debeeliminarse parte de la vegetación quesirve de refugio al koala. Se utilizó unprocedimiento de talado de árboles dedos f ases par a minimizar el problemade los koalas. Este proceso suponedejar algunos de los árboles utilizadospor los k oalas dur ante unos meses,mientras se elimina el resto. Losestudios han demostrado que loskoalas tienden voluntariamente a

desplazarse a las zonas rehabilitadasdonde se encuentran sus árbolesfavoritos o a las zonas próximas que nohan sido taladas.

El K oala Venture es el primer estudiorealizado sobre la reproducción ydistribución de koalas utilizandopruebas de ADN, y ha supuesto todo unavance a la hora de comprender elfuncionamiento reproductiv o de estosanimales.

La información obtenida en la mina deBlair Athol se ha incorpor ado a laEstrategia nacional para laconservación del k oala en Austr alia.

Puede encontrar más informaciónsobre el programa Koala Venture enwww.koalaventure.com

GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL

KOALA VENTURE


Limpieza del carbónLa limpieza del carbón, también denominadapreparación del carbón, aumenta el valor térmico yla calidad del carbón reduciendo los niveles deazufre y de materias minerales (véase la Sección 2para obtener una descripción de las técnicas depreparación del carbón). El contenido de cenizasdel carbón puede reducirse en más de un 50%,ayudando a reducir los residuos de la combustióndel carbón. Esto resulta especialmente importanteen aquellos países en los que el carbón setransporta a la largo de grandes distancias antesde su uso, ya que mejor a el rendimiento deltransporte al eliminar la mayoría del material nocombustible. La limpieza del carbón también ayudaa mejorar la e�cacia de las centrales eléctricas decombustión de carbón, lo que lleva a una reducciónen las emisiones de dióxido de carbono.

Precipitadores electrostáticos y Filtros de tejidoLas partículas resultantes de la combustión decarbón pueden controlarse medianteprecipitadores electrostáticos (ESP) y �ltros detejido. Entre ambos se puede llegar a eliminar el99,5% de las emisiones de partículas y se aplicanampliamente tanto en los países desarrolladoscomo en los que se encuentr an en vías dedesarrollo. Los precipitadores electrostáticos, losgases cargados con partículas pasan entre variasbandejas de recogida, donde un campo eléctricocrea una carga en las partículas. Esto atrae laspartículas hacia las bandejas de recogida, donde seacumulan y desde las que se pueden eliminar.

Los �ltros de tejido, también conocidos como“cámaras de sacos” , suponen un enfoque alternativ oy recogen las partículas de los gases de laschimeneas mediante un tamiz de tejido ligero.

El uso de equipos de control de partículas tiene ungran impacto en el rendimiento medioambiental delas centrales eléctricas de combustión de carbón.En la centr al eléctrica de Lethabo, Sudáfrica, losprecipitadores electrostáticos eliminan el 99,8%de las cenizas en suspensión, parte de las cuales se

Un desafío más reciente han sido las emisiones dedióxido de carbono (CO2 ). La liberación de CO2 a laatmósfera debido a actividades humanas, amenudo denominadas emisiones antropogénicas,se ha relacionado con el calentamiento global. Lacombustión de combustibles fósiles es la fuenteprincipal de emisiones antropogénicas en todo elmundo. Aunque el uso del petróleo en el sector deltransporte es la mayor fuente de emisiones de CO 2relacionadas con la energía, el carbón también esuna fuente signi�cativa. Como resultado, laindustria ha estado investigando y desarrollandodiferentes opciones tecnológicas par a darrespuesta a este nuevo desafío medioambiental.

Respuesta tecnológicaLas tecnologías limpias del carbón (CCT) son todauna gama de opciones tecnológicas que mejoran elrendimiento medioambiental del carbón. Estastecnologías reducen las emisiones y los residuos,mientras que aumentan la cantidad de energíaobtenida por cada tonelada de carbón.

Existen diferentes tecnologías para cada tipo decarbón y abordan diferentes problemasmedioambientales. La selección de tecnologíastambién puede depender del niv el de desarrolloeconómico de un país. Las tecnologías másavanzadas y caras puede que no sean las másadecuadas en los países en desarrollo, porejemplo, ya que existen opciones disponibles másbaratas que pueden suponer un bene�ciomedioambiental más asequible.

Reducción en las emisiones de partículasLas emisiones de partículas, como la ceniza, hasido uno de los efectos colaterales más visibles dela combustión de carbón en el pasado. Puedenafectar a la visibilidad en la zona, provocarproblemas de polv o y afectar a los sistemasrespiratorios de la gente. Existen tecnologías parareducir y, en algunos casos, casi eliminar lasemisiones de partículas.

De�nición

El dióxido de carbono es un gasincoloro, inodoro eincombustible que se formadurante la descomposición,combustión y respiración.


CARBUNIÓN - 5

venden para la industria del cemento. Para Eskom,el operador de la planta, el uso de ESP ha supuestoun impacto importante en el rendimientomedioambiental de sus centrales eléctricas. Entre1988 y 2003, se redujeron las emisiones departículas en casi un 85%, mientras que seproducía un incremento en la electricidad generadaen más de un 56%.

Cómo prevenir la lluvia ácidaLa lluvia ácida llamó la atención de todo el mundodurante la última parte del pasado siglo, cuando sedescubrió la acidi�cación de los lagos y los dañosen los bosques europeos y norteamericanos.

La lluvia ácida se atribuyó a diferentes factores,incluyendo el drenaje de ácidos en las zonasdeforestadas y las emisiones de combustiblesfósiles en el transporte y centrales eléctricas.

Los óxidos de sulfuro (SOx) y nitrógeno (NOx) seemiten a diferentes niveles durante la combustiónde los combustibles fósiles. Estos gases reacci-onan químicamente con el vapor de agua y otrassustancias en la atmósfera para formar ácidos, quese depositan posteriormente en la lluvia.

Se han tomado medidas para reducirsigni�cativamente las emisiones de SOx y NOxdesde las centrales eléctricas de combustión decarbón. Ciertos enfoques también tienen la ventajaadicional de reducir otras emisiones, como las demercurio.

El azufre está presente en el carbón en forma deimpureza y reacción con el aire cuando el carbón sequema hasta formar SOx. Por el contrario, el NOx seforma cuando se quema cualquier combustible fósil.En muchas circunstancias, el uso de carbón con bajocontenido en azufre es la forma más económica decontrolar las emisiones de dióxidos sulfúricos. Unenfoque alternativo es el desarrollo de sistemasdesulfurización de gases (FGD) par a su uso encentrales eléctricas de combustión de carbón.

E lec trici dad

Generador

Condens ador

Carbó n pulveri zado

Turbina de vapor

Gene rado r de vapor

Precipit ador

CenizaCeniza

Ventilado r de

aspir ació n inducida

Planta de desu lfu riza ción de gas e n chimenea

Cale ntador de aire

Ventila dor deaspir aci ón forz ada Aire Yeso

Piedra cal iza y agua

A pila

Una unidad integrada de ciclo combinado de gasi�cación

Un sistema de desulfurización de gases de chimenea

Planta de eparaciónpor aire

Entrada de airedesde turbina de gas y/ocompresor de aireindependiente

Oxígeno

Nitrógeno

Mineral bruto

MolidoSecado

Presurización

Agua dealimentaciónde la caldera

Escorias Agua dealimentaciónde la caldera

Nitrógeno aturbina de gas

Vapor

Refrigeración de gas libre desólidos para enfriamiento rápido

Refriger-ador deSyngas

Retiradade sólidos

Escoria essuspensión

Tratamiento de gases

AzufreNitrógeno par acontrol de NOx

A planta deseparación por

aire

Aire

Syngas limpio

Cámara decombustión

Turbina de gas Gener adorElectricidad

Generadorde vapor derecuper aciónde calor

CondensadorAgua dealimen-

tación dela caldera

Gases de escape

Oxígeno

Oxígeno

Electricidad

GASIFICADOR


CARBUNIÓN - 6

Los sistemas FGD también reciben el nombre de“depuradoras” y pueden eliminar hasta el 99% delas emisiones de SOx. En EEUU, por ejemplo, lasemisiones de azufre de las centrales eléctricas decombustión de carbón disminuyeron un 61% entre1980 y 2000, a pesar de que el uso de carbónaumentó un 74%.

Los óxidos de nitrógeno pueden contribuir aldesarrollo de nieblas de humo y de lluvia ácida. Lasemisiones de NOx derivadas de la combustión decarbón pueden reducirse mediante el uso dequemadores de “NOx bajo” , mejorando el diseño delos quemadores y aplicando tecnologías detratamiento de NOx en el conductor de gases deescape. Las tecnologías de reducción catalíticaselectiva (SCR) y de reducción no catalíticaselectiva (SNCR) pueden reducir las emisiones deNOx sobre un 80-90% mediante el tratamiento dela post-combustión del NOx.

La combustión de material licuado (FBC) es unenfoque tecnológico avanzado de alta e�cacia parala reducción de las emisiones de NOx y SOx. Elsistema FBC es capaz de lograr reducciones del90% o superiores. En los sistemas FBC, el carbónse quema sobre una base de partículas calentadassuspendidas en el aire. Al altas velocidades delaire, la base actúa como un líquido, dando comoresultado la mezcla rápida de las partículas. Laacción de licuado permite una combustióncompleta del carbón a una temperaturasrelativamente bajas.

Reducción de las emisiones de dióxidode carbonoUno de los may ores desafíos medioambientales alos que se enfrenta el mundo actualmente es elriesgo del “calentamiento global”.

Los gases naturales de la atmósfera ayudan aregular la temperatura de la tierra atrapando otrasradiaciones, a esto se el conoce como el efectoinvernadero (véase el diagrama de la página 36).Las actividades humanas, como la combustión de

combustibles fósiles, producen gases de efectoinvernadero adicionales (GHG), que se acumulan enla atmósfera. Los cientí�cos opinan que laacumulación de estos gases está provocando unmayor efecto inv ernadero, lo que puede pro vocarun calentamiento global y un cambio climático.

Los principales gases causantes del efectoinvernadero son el vapor de agua, el dióxido decarbono, el metano, el óxido nitroso, loshidro�uorocarburos, los per�uorocarburos y elhexa�oruro sulfúrico.

El carbón es una de las principales fuentes deemisiones de gases de efecto invernaderogeneradas por actividades humanas y el sectorestá comprometido a minimizar estas emisiones.

Los gases de efecto invernadero asociados alcarbón son el metano, el dióxido de carbono (CO2) yel óxido nitroso (N 2 O). El metano se libera desdelas explotaciones de carbón (véase la secciónanterior). El CO 2 y el N 2O se liber an cuando seutiliza el carbón par a la generación de electricidado en los procesos industriales, como en laproducción de acero y de cemento.

E�cacia de la combustiónUn paso importante en la reducción de lasemisiones de CO2 de la combustión del carbón es lamejora en la e�cacia térmica de las centraleseléctricas de combustión de carbón. La e�caciatérmica es una medida de e�cacia de conversióndel combustible par a los procesos de generación

Emisiones de CO 2 a partir de combustibles fósiles

Petróleo 41%

%83nóbraC

G %12sa

Fuente: IEA 2004co2 emissi ons

methane emissions


CARBUNIÓN - 7

de electricidad. Cuanto mayores sean los niveles dee�cacia, mayor será la energía producida a partirdel combustible.

La e�cacia térmica global media de la centraleseléctricas de combustión de carbón se sitúaalrededor del 30%, mientras que la media de laOECD se encuentra sobre el 38%. En comparación,el nivel de e�cacia térmica en China es del 27%(a pesar de que se han creado nuevas centrales conmejoras signi�cativas).

Las nue vas tecnologías “supercríticas” permitenque las centrales eléctricas de combustión decarbón alcancen rendimientos térmicos totales del43-45%. Estos niv eles superiores son posiblesgracias a que la planta supercrítica trabaja contemperaturas y presiones de vapor superiores quelos de una planta convencional. Las plantas ultra-supercríticas pueden logr ar niveles de rendimientosuperiores al 50% trabajando con temperaturas ypresiones aún más altas. Existen más de 400plantas supercríticas en todo el mundo, incluy endoalgunas en los países en vías de desarrollo.

Otr a alternativa es producir gas a partir del carbón:esto se consigue mediante sistemas de ciclocombinado integrado de gasi�cación (IGCC).

En IGCC, el carbón no se quema directamente si noque se hace reaccionar con oxígeno y vapor paraproducir un “syngas” compuesto principalmente porhidrógeno y monóxido de carbono. Este syngas selimpia de impurezas y se quema en una turbina degas para generar electricidad y producir vapor paraun sistema de ciclo de alimentación mediante vapor.

Los sistemas IGCC tienen altos rendimientos,cercanos al 45%, aunque en algunas plantas sepuede lograr hasta un 50% de e�cacia. Tambiéneliminan el 95-99% de las emisiones de NOx y SOx.Se están lle vando a cabo tr abajos par a obtenermayores niveles de rendimiento, con el objetivo delograr rendimientos netos del 56% en el futuro.Existen cerca de 160 plantas de IGCC en todoel mundo.

Los sistemas IGCC también ofrecen un potencialfuturo par a la producción de hidrógeno relacionadacon las tecnologías de captura y almacenamientodel carbono (descritas en profundidad en lasiguiente sección).

Captura y almacenamiento de carbonoUn factor importante en el uso futuro del carbónser á el nivel al que puedan reducirse las emisionesde CO2. Se ha avanzado mucho en este campo, así

La ruta calentada por carbón para reducciones de CO 2

INNOVACIÓN TECNOLÓGICA

Hasta un 5% de reducción de emisionesde CO2

Mejor a del carbónIncluye el lavado/secado y aglomeradodel carbón. Uso extendido en todo elmundo.


Mejor as de e�cacia en la plantaexistenteLa generación convencional subcríticacalentada por carbón ha mejoradosigni�cativamente su e�cacia (38-40%), reduciendo así las emisiones. Laplanta supercrítica y ultrasupercríticaofrece e�cacias aún mayores (hasta un45%). Mejor a en el funcionamiento dela planta subcrítica en todo elmundo.Planta supercrítica yultrasupercrítica funcionando con éxitoen Japón, EEUU, Europa, Rusia y China.


Tecnologías avanzadasNiveles de e�cacia muy altos y bajonivel de emisiones gracias a tecnologíasinnovadoras como el ciclo combinadode gasi�cación integrado (IGCC).combustión de líquidos presurizada(PFBC) y, en el futuro, celdas decombustible de gasi�cación integrada(IGFC). IGCC y PFBC operativos enEEUU, Japón y Europa; IGFC en fase deinvestigación.


Cero emisionesCaptura y almacenamiento de carbono.Un esfuerzo inv estigador internacionalsigni�cativ o. El pro yecto FutureGenpretende disponer de una planta deprueba antes de 10 años.


CARBUNIÓN - 8

como en la mejora de los niveles de rendimiento.Una de las opciones más prometedoras para elfuturo es la captura y almacenamiento de carbono (CCS).

Las tecnologías de captura y almacenamiento decarbono permiten que las emisiones de dióxido decarbono puedan eliminarse de las salidas de escapede la combustión o gasi�cación del carbón, y quepuedan tratarse de tal modo que no acaben en laatmósfera. Las tecnologías que permiten que el CO 2sea capturado en los �ujos de emisión ya han sidoutilizadas dur ante muchos años par a producir CO 2para el procesamiento de alimentos y en la industriaquímica. Las empresa petrolíferas a menudosepar an el CO 2 del gas natur al antes de tr ansportar -lo a los mercados por conductos. Algunas inclusohan comenzado a almacenar de forma permanenteCO2 en el subsuelo, en acuíferos salinos.

Aunque aún es necesario un mayor avance parademostrar la viabilidad de la separación del CO2de las centrales eléctricas de combustión de vaporcon gases de salida de baja concentración de CO 2,la captura de carbono es una opción realista parael futuro.

Una vez capturado el CO2 , es esencial poderalmacenarlo de forma segura y permanente.Existen diferentes opciones de almacenamiento endiferentes etapas de desarrollo y aplicación.

El dióxido de carbono puede inyectarse en elsubsuelo terrestre, una técnica conocida comoalmacenamiento geológico. Esta tecnologíapermite almacenar de forma permanente grandescantidades de CO 2 y es la opción dealmacenamiento más ampliamente estudiada.Siempre que se seleccione cuidadosamente laubicación, el CO 2 puede almacenarse dur antelargos periodos de tiempo y controlarse paragarantizar que no produce ningún tipo de fugas.

Los depósitos agotados de petróleo y gas son unaopción interesante para el almacenamiento

geológico. Las últimas estimaciones sugieren quelos campos petrolíferos agotados disponen de unacapacidad de unas 126 Gigatoneladas (Gt) paraCO2. Los depósitos de gas natural agotados tienenuna capacidad de almacenamiento mucho may or de800 Gt de CO 2. Los yacimientos carboníferos noextraíbles pueden tener una capacidad dealmacenamiento de unas 150 Gt de CO2.

También pueden almacenarse grandes cantidadesde CO2 en depósitos saturados de agua de altonivel salínico, permitiendo almacenar sus emisionesde CO2 durante cientos de años. Las primerasestimaciones de la capacidad de almacenamientode CO2 en formaciones salinas aún no hanconcluido, pero se piensa que puede rondar entrelas 400 y las 10.000 Gt. Existen diferentesproyectos que demuestran la efectividad delalmacenamiento de CO 2 en acuíferos salinos. Laempresa noruega Statoil está llevando a cabo unproyecto en el campo de Sleipner, situado en laparte noruega del Mar del Norte. El proyectoNagaoka, iniciado en Japón en 2002, es proyectomás pequeño de cinco años par a la investigación y

Gran s alinidadAcuífero

Depósitos de petr óleo o gas vacíos

Conducto

Yaci miento de c arbón no extr aíble

Estación de al imentac ióncon captura de CO2

Opciones de almacenamiento subterráneo del CO2

Diagrama cedido por cortesía del programa de investigación IEA GHG


CARBUNIÓN - 9

ATMÓSFE RA

GASES DE EFE CTO I NVERNA DERO

La energía solar es abs orbi da por la supe r� cie de la t ierra y la cal ienta

La rad iaci ón solar at ravies a la at mósf era

Parte de la ra diación atr avie sa la at mósf era y se pie rde en el esp acio

Parte de la ra diación sol ar s e re�e ja en la at mósf era y en l a super�ci e de la t ierra

La sup er�ci e acumula más calo r y la rad iac ión de infra rrojos se vuelve a emit ir

Part e de la r adia ción s e absorb e y se vue lve a emiti r media nte la s moléc ulas de los gases de efecto

invernade ro. El efec to dir ecto e s e l cal enta miento de la s uperf ici e de la tie rra y de la tro posfera

La energía se c onvierte en calor , provocando la e misi ón de rad iac iones de onda larga (inf ra rrojo s) de vue lta a al at mósf era

comprobación del potencial del almacenamiento deCO2 en acuíferos en tierra y mar.

El almacenamiento de CO2 también puede suponerun bene�cio económico al permitir un aumento de laproducción de metano derivado del petróleo y delcarbón. Estas técnicas son una versión mejorada dela recuperación de metano derivado del petróleo(EOR) y del carbón (ECBM). El CO 2 puede utilizarsepara “expulsar” el petróleo de las capassubterráneas y ya se utiliza ampliamente en elsector petrolífero. El pro yecto de recuperaciónmejorada de petróleo Weyburn utiliza CO 2 derivadode una centr al eléctrica de combustión de lignito deEEUU y lo tr ansporta a tr avés de un conductor de205 millas hasta el campo petrolífero Weyburn enCanadá para acelerar la producción de petróleo.Alrededor de 5.000 toneladas o 2,7 m3 de CO2 pordía se inyectan en el yacimiento, una cantidad que,de otro modo, se habría liberado en la atmósfera.

El ECBM permite que el CO 2 se almacene enyacimientos de carbón sin explotar y mejor a la

producción de metano carbonófero como unvalioso producto derivado.

La captur a y almacenamiento del carbón ofrece elpotencial par a una reducción a gr an escala en lasemisiones de CO2, necesaria para estabilizar lasconcentraciones atmosféricas de CO2.

El carbón y las energías renovablesEl desarrollo e incorporación continuados deenergías renovables desempeñarán un papelimportante en la mejor a del rendimientomedioambiental de la producción de energía en elfuturo. No obstante, e xisten algunas barrerasprácticas y económicas que limitan el nivelcrecimiento de este tipo de energías.

La energía reno vable puede ser intermitente oimpredecible y depender de su ubicación, lo quesigni�ca que sólo se puede disponer de ella en unoslugares determinados. La energía eólica, porejemplo, depende de si sopla el viento y de suintensidad, e incluso las plantas más importantes

El efecto invernadero

Diagrama cedido por cortesía del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático


CARBUNIÓN - 10

sólo funcionan un tercio del tiempo total. Muchasformas de biomasa son estacionales y puedenresultar difíciles de transportar. La electricidadproveniente de la combustión del carbón puedeayudar a mantener el crecimiento de las energíasrenovables equilibrando sus intermitencias desuministro. El carbón puede proporcionar unaenergía de base barata mientras que las energíasrenovables pueden utilizarse para cubrir lasdemandas máximas. La rentabilidad y e�cacia delas biomasas renovables pueden mejorarsemediante la combustión combinada con carbón.

Mientras las tecnologías limpias del carbónmejoran el rendimiento medioambiental de lascentr ales eléctricas de combustión de carbón, supapel como fuente de energía asequible y dedisponibilidad inmediata ofrecerá mayoresventajas medioambientales al ayudar al desarrollode las energías reno vables.

Cómo superar los impactos medioambientalesEl impacto medioambiental de nuestro consumo deenergía es una preocupación para todos nosotros.Limitar los efectos negativos de la producción yuso del carbón es una prioridad par a el sector delcarbón y el centro de las inv estigaciones,desarrollos e inversiones. Se ha avanzado mucho:se han desarrollado tecnologías de uso extendidopara limitar las emisiones de partículas, de NOx ySOx, y de otros elementos. Las mejoras en lae�cacia de la combustión del carbón han supuestoreducciones signi�cativas en las emisiones dedióxido de carbono. El cada v ez mayor uso detecnologías par a mejorar el rendimientomedioambiental del carbón resultar á esencial,especialmente en los países en desarrollo, en losque el uso del carbón crecerá en el futuro.

Las inno vaciones y avances tecnológicos, como lacaptura y almacenamiento del carbono, ofrecebuenas expectativas para combatir las emisionesde CO2 derivadas del uso del carbón en el futuro.

La Convención Marco sobre el CambioClimático de Naciones Unidas (UNFCCC)establece un marco general para aunar losesfuerzos intergubernamentales de cara acombatir el cambio climático. Se �rmó en laCumbre de la Tierra celebrada en Rio deJaneiro en 1992 y entró en vigor en 1994.Bajo la convención, los gobiernos:

>> Reúnen y comparten información sobreemisiones de GHG, políticas nacionales ylas mejores pr ácticas.

>> Lanzan estrategias nacionales parareducir las emisiones de GHG y adaptarsea los impactos pre vistos, incluyendo laprovisión de ayudas económicas ytecnológicas a los países en desarrollo.

>> Cooperan en la prepar ación par a laadaptación a los impactos del cambioclimático.

Los países que conforman la UNFCCC sereúnen anualmente en la Conferencia deMiembros (COP). Fue en la COP3, celebradaen Kyoto en 1997, cuando los paísesnegociaron el protocolo de Kyoto, queestableció objetiv os de obligado cumpli-miento par a la reducción de emisiones.

El protocolo de Kyoto entró en vigor enfebrero de 2005. En ese momento, 128países formaban parte del protocolo, 30 delos cuales son países desarrollados conobjetivos de emisiones. Tanto Australiacomo EEUU no han rati�cado el protocolo,pero están llevando a cabo sus propiasmedidas para estabilizar las emisiones deGHG.

Kyoto establece objetivos para los paísesindustrializados “con vistas a reducir susemisiones totales de dichos gases en un 5%por debajo de los niveles de 1990, en elperiodo del compromiso 2008-2012” .

Kyoto cubre las emisiones de los seisprincipales gases de efecto inv ernadero: eldióxido de carbono (CO 2 ), el metano (CH 4),óxido nitroso (N 2 O), hidro�uorocarburos(HFCs), per�uorocarburos (PFCs) yhexa�oruro sulfúrico (SF6 ). En lugar deestablecer un objetiv o especí�co par a cadauno de estos gases, los objetivos globalespara los seis gases se combinan y setraducen en “equivalentes de CO 2 ”, utilizadospara obtener una cifra única.

Las emisiones de UNFCCC y GHG

+10% + 8% + 1% + 0% -5% -6% - 7% - 8%

Is landia

* El año bas e es � exible en cas o de países con Econo mías e n Transici ón (EIT)** Países que han d ecl arado su in tenci ón de no rati�c ar e l protocolo

Australia** N oruega Croacia EEUU** UE15Bul garia

R epúblic a ChecaE sto niaLetonia

Liecht ens teinLitua niaMónacoR umanía

E slo vaquiaE slo venia

S uiza

CanadáHungría

JapónPolonia

Nueva Ze landaFederación

RusaUcra nia

Objetiv os de emisiones del protocolo de Ky oto (desde 1990* hasta 2008/2012)


CARBUNIÓN - 11

el carbón y el medio ambiente - carbunión

Documents