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Cambio Climático

Fuego en los agujeros

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La gasificación del carbón bajo tierra podría atajar los costes de la captura de carbono—pero por ahora no está del todo claro que pueda ponerse en práctica.

  • por Peter Fairley | traducido por Francisco Reyes (Opinno)
  • 06 Octubre, 2009

La conversión del carbón en gases de combustión limpia en el terreno puede evitar el impacto ambiental de la minería del carbón y reducir a la mitad el coste de la administración de las emisiones de dióxido de carbono. No obstante, y aunque se están llevando a cabo ciertas pruebas piloto de este tipo de gasificación del carbón bajo tierra (UCG, en sus siglas en inglés) en forma de operaciones comerciales a pequeña escala en Australia, China y África del Sur, aún se necesita llevar a cabo una gran cantidad de investigación para mejorar el control de las operaciones de UCG y probar que son seguras a nivel ambiental, según afirma un informe publicado el mes pasado por el Grupo de Trabajo para el Aire Limpio, una asesoría medioambiental sin ánimo de lucro con sede en Boston. “Es un negocio complejo—no consiste en únicamente cavar un pozo y cantar victoria,” afirma Julio Friedman, el autor del informe, líder de proyecto de administración del carbono del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California.

La química de la UCG es similar a la de las plantas eléctricas por gasificación, como la del proyecto de mejora del carbón anunciado el mes pasado para el Delta del Río Perla en China, mediante el que el calor y la presión convierten en carbón en una mezcla combustible de monóxido de carbono e hidrógeno conocida como syngas. El UCG utiliza las técnicas de taladrado para hacer que la veta de carbón se dirija hacia un reactor de gasificación bajo tierra. A través de unos pozos taladrados en las vetas de carbón se proporciona oxígeno, y a veces vapor, para quemar parte del carbón, generar calor y presión para gasificar más carbón, y después trasladar el syngas resultante hasta la superficie.

La UCG tuvo sus orígenes en la antigua Unión Soviética y alcanzó la escala comercial en los años 50. Una planta como esta localizada en Angren, Uzbekistan, sigue generando hasta 18 mil millones de pies cúbicos de syngas al año. No obstante, la producción soviética alcanzó su punto álgido en los 60 al tiempo que aumentó considerablemente la producción de gas natural de menor coste. Los EE.UU. llevaron a cabo 33 proyectos pilotos de UCG durante los 15 años posteriores al primer embargo árabe.

El trabajo de los EE.UU. sirvió para demostrar un método mejorado que aumentaba la calidad del syngas desarrollado por Lawrence Livermore en los años 80. Mientras que los proyectos anteriores de UCG utilizaban un pozo horizontal para conectar la inyección de aire a distancia y los pozos de extracción de syngas, el método mejorado utilizaba un tipo de inyección paralela y pozos de extracción de syngas separados 20 ó 30 metros que descendían verticalmente hasta la veta y después horizontalmente a través de la veta durante varios cientos de metros o kilómetros.

La gasificación comienza con la combustión del carbón entre cada uno de los extremos. A medida que se forma una cavidad y se vacía el carbón, el frente de la gasificación se ve empujado progresivamente hacia los pozos verticales. Friedman afirma que esta técnica logró hacer que la UCG fuese un proceso más fiable, aunque los programas de UCG de los EE.UU. fueron, no obstante, utilizados con menos frecuencia a principios de los años 90, al tiempo que la producción de gas natural en los EE.UU. explotó y cayeron los precios de la energía.

Sin embargo, China siguió trabajando en la UCG, como forma de acceder vetas de carbón más profundas, y en la actualidad posee el proyecto de investigación más grande del mundo. El proyecto más avanzado es un proyecto piloto que lleva funcionando desde 2007 en Wulanchabu, en la región de Mongolia Interior.

Friedman señala que el interés volvió a resurgir a nivel mundial cuando los precios del gas natural alcanzaron su punto álgido hace unos años. Los proyectos piloto de Suráfrica, por ejemplo, hicieron que la compañía eléctrica estatal Eskom planease una planta eléctrica de 2.100 megavatios alimentada con syngas de tipo UCG, empezando por una unidad de 375 megavatios en 2011. En los EE.UU. se están planeando varios pilotos, incluyendo uno en Wyoming y respaldado por BP.

Tras llevar a cabo operaciones durante 100 días esta primavera en el sitio de pruebas de Bloodwood Creek, en Queensland, el desarrollador de UCG australiano Carbon Energy estimó que podría generar syngas por 1,25 dólares australianos (1,10 dólares norteamericanos) por cada gigajulio de energía. Estas cifras han permitido que Carbon Energy reuniese 32 millones de dólares en el mes de junio, que la firma va a utilizar para instalar un pequeño generador de cinco megavatios y crear una planta eléctrica de 20 megavatios para finales de 2010. Finalmente hay planes para construir una planta eléctrica de 300 megavatios en el mismo lugar.

Sin embargo, lo que la UCG sigue necesitando es que se lleven a cabo investigaciones para demostrar que es compatible con el medio ambiente. A primera vista, la UCG parece suponer una gran mejora en comparación con la extracción en cimas de montaña y otros tipos de minería de carbón, aunque no está exenta de sus propios riesgos medioambientales. Friedmann afirma que ya se han demostrado soluciones para dos de los riesgos—la generación de incendios de carbón bajo tierra y la contaminación de aguas subterráneas con subproductos de combustión carcinogénica.

Para evitar la contaminación bajo tierra que tuvo lugar durante algunos de los tests de UCG iniciales en EE.UU. es necesario escoger bien el lugar y hacer que el funcionamiento sea el adecuado. Además afirma que las operaciones de UCG serán a niveles demasiado profundos para que se produzcan incendios incontrolados en las vetas. Sólo queda tratar el subproducto inevitable de la combustión de carbón: el dióxido de carbono. La producción y combustión de syngas de tipo UCG genera el doble de dióxido de carbono que el gas natural, haciendo que la captura y almacenaje del carbono sea una necesidad. Muchos desarrolladores de UCG siguen promocionando la idea de que el dióxido de carbono capturado en las plantas eléctricas de UCG se puede simplemente bombear a la cavidad bajo tierra que se forma tras la gasificación del carbón. Sin embargo Friedman afirma que la idea requerirá una década de investigación. “A nivel técnico, parece que es posible llevar a cabo algo así,” afirma. “Pero estamos muy lejos de poder hacerlo a nivel comercial hoy día.”

Sin embargo, incluso si el proceso de captura y almacenaje de carbono en las plantas eléctricas de UCG se parece mucho al proceso que se daría en las plantas eléctricas con carbón obtenido de la minería, el coste neto sería mucho menos, gracias al bajo coste del syngas de tipo UCG. Friedmann estima que las plantas eléctricas de UCG que capturen la mitad de su dióxido de carbono y lo almacenen en acuíferos salinos profundos podrían ser competitivas en comparación con las plantas eléctricas de gas natural si los precios del gas natural en los EE.UU. se mantienen por encima de los 3 a 4 dólares por gigajulio (que es un precio ligeramente por encima del precio actual del gas).

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