futuro

Sábado, 18 de mayo de 2013

Gas de carbón

 Por RODOLFO PETRIZ

Vivimos en un mundo que requiere día a día más energía, incluso a pesar de los programas de uso eficiente de la misma. Esto se debe no sólo al crecimiento de la población, sino también a que aumenta sin cesar la producción y la utilización de bienes que requieren, para su funcionamiento, derivados del petróleo, gas o electricidad.

En este contexto, una de las preocupaciones centrales de cualquier sociedad es resolver la “cuestión energética”, lo cual supone enfrentarse a un problema que como Jano –el dios bifronte de la mitología romana– muestra dos caras: si bien es necesario obtener fuentes de energía capaces de sustentar la incorporación de sectores de población a mejores niveles de vida, es fundamental hacerlo mediante el uso de tecnologías que tengan el menor impacto posible sobre el medio ambiente.

Según cifras del año 2010, del total de energía producida a nivel mundial el 80 por ciento corresponde a combustibles fósiles –petróleo, gas y carbón–, mientras que sólo el 20 por ciento corresponde a fuentes alternativas, como la energía nuclear, la hidroeléctrica, las renovables y otras. De estas cifras se infiere que a pesar de los esfuerzos por abrir el abanico energético, intentando romper con la dependencia de los combustibles fósiles, la humanidad aún se encuentra lejos de lograrlo.

Además de los perjuicios medioambientales que ello conlleva, ya que la utilización de combustibles fósiles es una importante fuente de gases de efecto invernadero –principales responsables del cambio climático–, el previsible agotamiento de las fuentes de petróleo y gas también obliga a la búsqueda de otros escenarios.

Dentro del universo de los combustibles fósiles, una de las posibles soluciones al estrangulamiento de la oferta está basada en la intensificación de la explotación hidrocarburífera mediante nuevas tecnologías extractivas que permitan aprovechar yacimientos inutilizables hasta el momento, los llamados hidrocarburos no convencionales, como el shale gas y el shale oil. Sin embargo, si bien con estos métodos se podría extender durante un tiempo la utilización del gas y el petróleo, y además de que los yacimientos no convencionales también tienen fecha de agotamiento, con estos combustibles el problema ambiental sigue vigente.

LAS INDIAS NEGRAS

Otra potencial opción dentro de las posibilidades que ofrecen los combustibles fósiles es la de aprovechar a un viejo conocido de la humanidad, el carbón, ya que de las reservas mundiales de combustibles fósiles el 71 por ciento están constituidas por carbón, el 17 por gas natural y el 12 por petróleo.

El carbón fue el combustible que movió las máquinas de la revolución industrial, tiñendo de gris humo los cielos de los principales centros industriales durante los siglos XVIII y XIX, pero a partir de principios del siglo XX fue perdiendo protagonismo frente a otros combustibles. En la actualidad, sólo el 27 por ciento de la energía producida en el mundo proviene del carbón.

No obstante, tanto sus procesos extractivos como su combustión ocasionan graves problemas de contaminación ambiental. Es por ello que algunos países ricos en este mineral están ensayando e implementando un método de explotación y aprovechamiento energético más ecológico y poco difundido, la Gasificación Subterránea del Carbón o GSC.

¿En qué consiste este proceso? Como lo sugiere su nombre, en obtener a partir de la combustión controlada de vetas de carbón una mezcla de gases conocida como gas de síntesis o syngas.

Si bien hay algunas diferencias entre los diversos métodos ideados en base a esta técnica, en general lo que se hace es quemar de forma subterránea yacimientos de carbón mediante la inyección por una tubería de oxígeno y vapor de agua; luego, el syngas producido por esta reacción química (compuesto principalmente por hidrógeno, monóxido de carbono, metano y dióxido de carbono) es extraído por otra tubería y llevado hasta la planta de procesamiento.

La GSC no es una idea novedosa. Hace más de un siglo, el ruso Dmitri Mendeleiev, creador de la tabla periódica de los elementos y uno de los fundadores de la química moderna, fue el primero en sugerir que se podría prender fuego subterráneamente una veta aislada de carbón y extraer mediante caños los

gases resultantes, aprovechando así su potencial energético sin necesidad de utilizar los procesos de extracción convencionales. Posteriormente, durante los años veinte y treinta, tanto en Rusia como en Inglaterra se instalaron plantas en donde se verificó la efectividad del método a baja escala. Ya en la década del ’40, el gobierno de los EE.UU. mostró gran interés en esta tecnología y alentó durante años investigaciones para su desarrollo en busca de hacerla económicamente competitiva frente a la industria hidrocarburífera convencional.

¿Qué sucedió entonces? Uno de los objetivos que perseguía el gobierno norteamericano era producir combustibles líquidos a partir del gas de síntesis, lo cual fue naturalmente resistido por el trust petrolero mundial. Según relata Bernard Jaffe en La química crea un mundo nuevo, los científicos del United States Bureau of Mines demostraron la factibilidad de producir a precios competitivos naftas con este método; sin embargo, las presiones del lobby petrolero, con la Standard Oil a la cabeza, pudieron más y la implementación a gran escala de esta técnica fue dejada de lado en casi todo el mundo durante años.

SYNGAS Y ELECTRICIDAD

Como el syngas posee aproximadamente la mitad de poder calórico que el gas natural, no es apropiado para consumo doméstico o industrial. Sin embargo, mediante procesos químicos se pueden obtener combustibles líquidos, fertilizantes y otros productos petroquímicos.

No obstante, una de las aplicaciones más provechosas es su uso como combustible para generar electricidad en centrales termoeléctricas. Cerca del 41 por ciento de la electricidad que se produce a nivel mundial proviene de la quema de carbón en usinas. Si bien en ciertos países se utilizan tecnologías que intentan minimizar los efectos contaminantes de las cenizas y demás sustancias nocivas –dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno y dióxido de carbono– que emiten las termoeléctricas, el problema ambiental permanece presente. En este sentido, según sus defensores, la generación de electricidad a partir del syngas se presentaría como una fuente de energía más limpia y barata, ya que solucionaría gran parte de estos inconvenientes.

Por una parte, las cenizas y otros componentes indeseables permanecen enterrados en el propio yacimiento a cientos de metros de profundidad; por otra, la combustión del syngas emite dosis muy bajas de óxidos de azufre o de nitrógeno; por último, los especialistas prevén almacenar el dióxido de carbono resultante de la extracción y combustión del syngas en los propios huecos dejados en los yacimientos explotados. Además, las plantas alimentadas por este gas tendrían un rendimiento energético hasta un 50 por ciento superior que las que utilizan carbón.

Una de las preguntas que surgen en relación con el desarrollo de la gasificación subterránea es por qué no promover las energías renovables en lugar de volcarse nuevamente sobre el carbón. En este sentido, Paul Younger Freng, profesor de Energía y Medio Ambiente de la Universidad de Newcastle Upon Tyne y destacado promotor de la explotación carbonífera, afirmó en una entrevista al periódico

La Nueva España (http://www.lne.es/cuencas/2010/05/16/futurocarbonseramineros/915969.html) que “(Con la GSC) no estamos planteando una alternativa al desarrollo de las energías renovables, no, estamos planteando una opción como puente hacia el futuro renovable”, debido a que “el ritmo de construcción de plantas de energía renovable, bajo las proyecciones más optimistas, no es suficiente para reemplazar ni a corto ni a medio plazo la utilización de otras fuentes de energía”.

POSIBILIDADES EN ARGENTINA

Sudáfrica, India, China, Australia, Chile y algunos países europeos tienen en marcha proyectos en diferentes fases de preparación e implementación de la GSC. El Dr. Isidoro Schalamuk, geólogo y director del Instituto de Recursos Minerales de La Plata (Inremi), es una de las voces argentinas que plantea la posibilidad de aprovechar con este método las reservas carboníferas de nuestro país.

El carbón mineral no es todo igual; en función del grado de carbonificación que sufrió la materia vegetal de donde proviene hay cuatro variedades que tienen diferente poder calorífico: turba, lignito, hulla y antracita. La turba ronda las 3000 calorías por gramo, el lignito entre 4000 y 6000, la hulla unas 7000 y la antracita presenta cerca de 8600 cal/gr.

“La GSC es muy apropiada para ser aplicada en yacimientos de lignito porque es un carbón más pobre y de menor valor como para extraerlo y llevarlo a usinas termoeléctricas. En Santa Cruz hay reservas enormes de lignito en una buena ubicación geográfica, cerca de Río Gallegos, sobre la Ruta 3; desde mi punto de vista esos yacimientos son especialmente convenientes para explotarlos mediante la GSC, por ello sería muy importante encarar estudios exhaustivos sobre la factibilidad de aplicar esta técnica en la zona”, indica el Dr. Schalamuk.

El posible impacto medioambiental es uno de los aspectos más importantes a tener en cuenta. Por ello, los estudios deben verificar que las capas sedimentarias que están sobre las vetas de carbón sean impermeables para evitar que el syngas escape hacia la superficie, con el consiguiente riesgo de contaminación de las napas freáticas de agua. En este sentido, los yacimientos no deben encontrarse muy cerca de la superficie; normalmente una profundidad media adecuada rondaría, en razón de las numerosas barreras rocosas presentes, los 400 o 500 metros.

Como siempre en estos casos, además de las variables ecológicas, el costo económico tiene un gran peso a la hora de encarar este tipo de proyectos. En ese sentido, si bien todavía habría que realizar cálculos exhaustivos, según sus promotores el precio que tiene en la actualidad el gas natural volvería competitiva a esta tecnología.

Por otra parte, en Argentina cerca del 50 por ciento de la electricidad se genera en centrales térmicas, en las cuales el gas natural es el combustible principal. Por este motivo, nuestro país se ve obligado a importar todos los años grandes cantidades de este hidrocarburo, lo cual genera desequilibrios en la balanza de pagos. Así, en palabras del Dr. Schalamuk, “con la falta de gas que hay en Argentina este tipo de explotación se presenta como promisoria”.

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