El carbón como energético limpio

El carbón debe formar parte de la diversificación
de fuentes limpias para la generación de electricidad.

Cintia Angulo de Leseigneur*

La electricidad y otras formas de energía deben ser suministradas en forma segura y ambientalmente amigable. Sólo basta con experimentar un verano inusualmente caliente o un invierno demasiado frío para darse cuenta de que las soluciones sustentables son necesarias y que las alternativas no pueden estar supeditadas sólo a consideraciones geopolíticas.

El carbón es el combustible fósil más abundante a nivel mundial. De acuerdo a la Agencia Internacional de Energía, la utilización del carbón continuará incrementándose durante los próximos 20 años. En el año 2025, el carbón será el combustible más utilizado, generando el 42% de la electricidad producida globalmente, siendo los países en vías de desarrollo quienes manifestarán una dependencia aún más alta respecto de este combustible. Dos ejemplos notorios son China (78%) y la India (70%). En México, el carbón representa el 10% de la generación total: hay 4,7 gigawatts operando y 0.7 gigawatts en construcción.

Históricamente, la demanda de electricidad se ha elevado en paralelo con el PIB nacional y el crecimiento de la población. Actualmente, se espera que las tendencias ascendentes de economías, poblaciones y energía, continúen. Además, el bajo costo de la electricidad ha demostrado ser un impulso para el crecimiento económico y para una mejor calidad de vida de la gente. El carbón ha sido el energético que más ha facilitado la reducción de los costos de la electricidad en el mundo.

De hecho, el carbón ofrece una gran ventaja respecto de otros combustibles al no estar limitado por el costo, la disponibilidad o las restricciones geográficas. Sin embargo, las demás fuentes de energía, como la hidráulica, la nuclear, el gas natural, el petróleo y las energías renovables, permanecen siendo una parte importante y necesario del portafolio energético para continuar promoviendo un equilibrio en la oferta y disponibilidad energética.

LA REDUCCIÓN DE EMISIONES

Por lo tanto, se espera que el carbón ?que aporta la mitad de la electricidad generada en los Estados Unidos?, mantenga al menos el 40% de la generación de energía mundial a partir de esta década. También ofrece un futuro promisiorio en términos de su impacto sobre el medio ambiente. Las centrales que usan carbón, hasta ahora consideradas como contaminantes, están avanzando hacia objetivo último de producir cero emisiones.

Las nuevas centrales generadoras a base de carbón están equipadas con los últimos avances en tecnología de control de emisiones y son apropiadas para lograr niveles de emisiones extremadamente bajos. Desde 1980, el uso de carbón en centrales eléctricas en el mundo se elevó en 75%, pero hubo paralelamente un impresionante declive en las emisiones de SO2, Nox, mercurio y partículas ?colectivamente un 40% menos?. Similarmente, desde 1990 las emisiones de SO2, Nox, y partículas han sido reducidas en más del 50%, 30% y 15%, respectivamente, en las centrales eléctricas que usan carbón en Europa.

Las reducciones de las emisiones no están limitadas al SO2, Nox, partículas y mercurio. También el control del CO2 continuará mejorando debido a las mayores eficiencias en las tecnologías de combustión y también gracias a la posibilidad de capturar y secuestrar el dióxido de carbono de una manera efectiva en costos.

Cualquier central nueva a base de carbón deberá incorporar tecnologías de generación avanzadas, así como tecnologías de reducción de emisiones. Estas centrales lograrán eficiencias mayores que el parque de generación instalada actual y podrán también reducir las emisiones de CO2.

Un perfil de las centrales con “emisiones ultrabajas”, que podrían ser construidas en una escala comercial en el período de 2012-2020, sería el siguiente:

(a) Más de 99% de eliminación de SO2, Nox y partículas;

(b) >90% de eliminación de mercurio;

(c) 50-60% de eficiencia térmica; y

(d) capacidad para capturar y secuestrar el CO2.

Cabe notar que los niveles de contaminantes en los puntos (a) y (b) son alcanzables hoy en la generación con carbón pulverizada en las calderas de lecho fluidizado. ¿Pero qué ocurriría, entonces, con el parque de generación existente? La prioridad debe ser la rehabilitación y modernización de ese parque de generación que tan servicial ha sido. Afortunadamente, la industria se encuentra en una posición única para poder mejorar los ciclos de caldera y vapor y proveer retrofits ambientales rentables para no solamente mantener la competitividad del parque de generación, sino también transformarlo en un parque de generación limpio.

Vemos un gran debate político en los Estados Unidos sobre el carbón pulverizado contra el ciclo combinado de gasificación integrada (IGCC). La comparación favorece claramente al carbón pulverizado, pero se espera que ambas tecnologías continúen mejorando en eficiencia. En última instancia, la eficiencia mejorada de ambos, aunado al mejoramiento en la ejecución y costo de controles ambientales, mantendrán al carbón como el combustible preferido y más competitivo para la generación de electricidad en el mundo.

Como la electricidad accesible del carbón es esencial para el crecimiento económico, el costo de los impactos de ejecución, en particular la captura y secuestro de carbón, seguirá siendo un tema para mayor investigación y desarrollo. Sin embargo, como los costos de la captura y el secuestro son esencialmente los mismos en los distintos procesos de generación, este tema será de poco impacto en la selección de tecnologías de generación con carbón.

El tema fundamental no es una discusión entre las distintas tecnologías de generación a base de carbón. Si los gobiernos son sabios y aseguran la aplicación de buenas tecnologías ambientales, el mercado siempre se encargará de asegurar las soluciones más competitivas. Así, trátese del carbón pulverizado o el IGCC, este aspecto tecnológico no debe convertirse en un debate político, ya que el mercado dará su decisión basado en el costo de electricidad y en el cumplimiento ambiental.

La combustión limpia de energía no debe ser simplemente un lema, sino una realidad y una oportunidad. La inversión industrial en tecnología de carbón para combustión hará posible la existencia de nuevas centrales eficientes ?moviéndose en el futuro hacia las calderas ultrasu-percríticas con quemado de oxígeno e inyección de químicos? ,las cuales podrán cumplir con los controles ambientales que exigirán que las centrales emitan casi cero emisiones.

Mejorar la eficiencia ambiental del parque de generación actual a base de carbón es también un imperativo actual para construir un futuro sano, seguro y con energía limpia.

* Presidenta de Alstom en México (cintia.angulo@crn.alstom.com ).