Gasificación del carbón: ¿la energía limpia del futuro?

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Image caption Transformar el carbón en gas no es tan ecológico como se parece.

Puede que el carbón sea sucio, contaminante, pero es barato.

Por esta simple razón sigue siendo la principal fuente de energía del mundo, proporcionando un cuarto de nuestra energía primaria y más del 40% de nuestra electricidad. Y continuará haciéndolo durante muchos años.

El reto, entonces, es cómo generar energía con carbón de una forma más ecológica.

En momentos en que los intentos por desarrollar un sistema de captura y almacenamiento de carbono están estancados, una serie de países ensaya distintas maneras de explotar sus abundantes reservas de carbón.

No todos tienen como motivación razones ambientales. También hay razones económicas y el deseo de alcanzar la independencia energética.

Viejo y nuevo

La principal tecnología que se está usando es el llamada gasificación del carbón. Es decir, en lugar de quemar el combustible fósil, éste se transforma químicamente en un gas natural sintético o gas de síntesis.

El proceso existe desde hace décadas, pero el alza en los precios del gas hace que ahora sea más viable económicamente.

Estados Unidos ha incursionado en la técnica, pero China se ha abocado de lleno a ella en una apuesta por satisfacer su creciente demanda de energía y reducir su dependencia al gas natural licuado importado.

La Administración Nacional de Energía del gigante asiático reveló planes para producir 50 millones de metros cúbicos de gas a partir del carbón para 2020, suficiente para hacer frente a más del 10% del consumo total de gas en China.

Esto no sólo tiene sentido desde el punto de vista económico, sino que además les permitirá a los chinos explotar depósitos de carbón abandonados a miles de kilómetros de los principales centros industriales del país. Transportar gas, después de todo, es mucho más barato que transportar carbón.

La gasificación del carbón también ayudará a solucionar los problemas de contaminación que en los últimos meses han paralizado varias partes del país.

En fotos: Pekín sumergida en la contaminación

Obstáculos

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Image caption Estados Unidos ha experimentado en los últimos años con la gasificación del carbón.

Pero el sistema enfrenta dos grandes problemas.

El primero es que las plantas de gasificación de carbón producen más de CO2 que las centrales de carbón tradicionales, de modo que China no sólo estará usando más carbón, sino que además sufrirá un mayor impacto ambiental.

Laszlo Varro, jefe de mercados de gas, carbón y energía en la Agencia Internacional de Energía (AIE), afirma que la gasificación del carbón es "atractiva desde una perspectiva económica y de seguridad energética".

"Puede ser una buena solución a la contaminación a nivel local, pero al ser tan intensiva en carbono es peor que la minería de carbón, por lo que no es atractiva desde el punto de vista del cambio climático".

De hecho, un estudio de la Universidad Duke, en Estados Unidos, dice que el gas natural sintético emite siete veces más gases de efecto invernadero que el gas tradicional y casi el doble que una central termoeléctrica a carbón.

El segundo problema es el uso de agua. La gasificación del carbón es uno de los sistemas de generación de energía que emplea más agua, y grandes areas de China, particularmente en el oeste del país, que tienen plantas para este fin ya tienen dificultades en el suministro de agua.

Varro recuerda que un reporte reciente de la AIE concluyó que las plantas de gasificación de carbón usarán "una proporción sustancial del agua disponible en China".

Reservas abundantes

Otros países trantan de hallar métodos alternativos para obtener gas a partir del carbón.

Una técnica particularmente popular en Australia es el gas metano de carbón, un proceso que permite acceder a depósitos de carbón que están demasiado profundos para explorarlos por medio de la minería tradicional.

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Image caption La polución ha obligado a China a remplantearse el modo en que explota sus reservas de carbón.

Consiste en extraer el agua de la veta, lo que libera el metano adherido a la superficie del carbón, que luego se almacena.

China, Indonesia y Mozambique están buscando yacimientos de gas metano de carbón, y Estados Unidos y Canadá tienen abundantes reservas.

El proceso emite muy poco CO2, pero no está exento de controversia. Sus oponentes destacan el problema de la contaminación del agua, el hundimiento del terreno y la eliminación del agua residual de forma segura, además de que en ocasiones requiere procesos de fracturación hidráulica (fracking).

Aun así el gas metano de carbón ha "cambiado fundamentalmente la dinámica de la industria del gas en Australia", asegura Phil Hirschhorn, socio en la empresa consultora de energía Boston Consulting Group, con sede en Sídney.

Según explicó Hirschhorn, el país cuenta con 200 billones de pies cúbicos de gas metano de carbón, y hay proyectos en marcha para licuarlo y exportar 25 toneladas cada año, el equivalente al 10% de todo el mercado global de gas natural licuado.

Acceso limpio

Un modo muy distinto de producir gas a partir del carbón es conocido como gasificación de carbón bajo tierra (UCG, por sus siglas en inglés), un proceso que existe desde el siglo XIX pero aún no ha logrado convertirse en un sistema comercialmente viable a gran escala, aunque hay una planta en operaciones en Uzbekistán y proyectos piloto en Australia y Sudáfrica.

Según Julie Lauder, jefe ejecutiva de la Asociación UCG -el cuerpo que representa al sector a nivel internacional-, este método es una "nueva forma de extraer energía del carbón sin el impacto ambiental frecuente".

Los desarrollos tecnológicos y el aumento del precio del gas hacen que el UCG sea ahora una forma viable de acceder a grandes depósitos de carbón que están a demasiada profundidad para ser explotados, explica Lauder.

De hecho, se estima que el 85% de los depósitos de carbón en el mundo no son accesibles con las técnicas tradicionales.

Explotarlos tendría potenciales implicaciones desastrosas en cuanto a emisiones de CO2 y cambio climático, pero la industria dice que se puede acceder a estos yacimientos de forma limpia.

El proceso involucra inyectar oxígeno y vapor para producir una combustión pequeña y controlada. A diferencia del gas metano de carbón, el mineral es transformado de estado sólido a gas.

El hidrógeno, metano, monóxido de carbón y CO2 es desviado a través de un segundo pozo.

Cero emisiones

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Image caption El interés por explotar el carbón aumentó a raíz de la subida del precio del gas.

Según Harry Bradbury, fundador y jefe ejecutivo de la compañía de energía limpia Five Quarters, este proceso genera sólo un 20% del CO2 producido por la minería de carbón tradicional.

Pero su compañía está desarrollando un proceso que no requiere quemar el carbón, y que combina lo que Bradbury llama "ingeniería química de estado sólido", que libera gases que son atrapados no sólo en el carbón, sino también en las rocas de alrededor. Y todo esto tiene lugar en alta mar, lo que reduce la preocupación por la contaminación del agua potable.

Pero la verdadera ventaja está en la posibilidad de capturar el CO2. "Necesitamos ser más radicales, lograr una emisión cero de carbón", afirma Bradbury. "Una total captura y almacenamiento del dióxido de carbono es crucial".

Esto puede tener lugar ya sea reinyectando el CO2 en las vetas de carbón o convirtiéndolo en productos como plásticos y grafeno, explica.

El gobierno de Reino Unido ha creado un equipo de trabajo para investigar los beneficios del UCG, impulsado por los enormes depósitos de carbón del Mar del Norte.

Otros gobiernos también quieren explotar nuevas tecnologías para acceder a sus vetas profundas.

El problema, por supuesto, es que el proceso depende enteramente de mayores esfuerzos para desarrollar sistemas de captura y almacenamiento de CO2.

Hasta que se alcance una solución, cualquier intento de gasificar el carbón subterráneo seguirá siendo teórico o contribuirá a agravar el problema de las emisiones.

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