¿Cuál es la verdadera historia con el carbón limpio?

¿Cuál es la verdadera historia con el carbón limpio?

El objetivo de la campaña Beyond Coal Del Sierra Club es retirar un tercio de las más de 500 plantas de carbón del país para 2020; hasta el momento, 147 se han retirado. La quema de carbón, el combustible fósil más sucio, todavía produce alrededor del 40 por ciento de la electricidad en los Estados Unidos.,, aunque esta cifra ha ido disminuyendo debido al auge del gas natural. La minería del carbón destruye las cimas de las montañas y vierte escombros y desechos tóxicos en los arroyos. La quema de carbón es responsable del hollín y el smog que resultan en más de billion 100 mil millones en costos de salud cada año. Las plantas de carbón liberan mercurio tóxico en el aire y dejan atrás una peligrosa contaminación por cenizas de carbón.

Además, las centrales eléctricas de carbón son responsables de un tercio de todas las emisiones de dióxido de carbono de los Estados Unidos cada año. El dióxido de carbono, un poderoso gas de efecto invernadero, atrapa el calor y calienta el planeta., En mayo, las emisiones de carbono en la atmósfera superaron las 400 partes por millón por primera vez en más de 2,5 millones de años. Los seres humanos han puesto suficiente dióxido de carbono en la atmósfera para cambiar la vida en la Tierra como la conocemos; y ya estamos sintiendo los efectos del cambio climático en un clima más extremo y en el aumento de los mares.

el 25 de junio, El Presidente Obama cumplió su promesa de lidiar con el cambio climático al proponer un enfoque múltiple para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de los Estados Unidos., Su plan incluye impulsar la producción de energía limpia, proporcionar liderazgo global para abordar el cambio climático y preparar a la nación para los impactos del cambio climático. The most significant measure will regulate emissions from new and existing coal-fired power plants under the authority of the Clean Air Act. En 2012, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos estableció límites a la cantidad de dióxido de carbono que las nuevas plantas de energía pueden emitir, pero esta norma aún no se ha finalizado. Es probable que las centrales eléctricas nuevas y existentes solo puedan cumplir estas nuevas normas mediante el uso de tecnología de carbón limpia.,

tecnología de carbón limpio se utiliza para referirse a cualquier tecnología que reduce el impacto ambiental de la quema de carbón para la electricidad. «Cuando la industria del carbón afirma que ya tiene carbón limpio», dijo Mary Anne Hitt, directora de la campaña Beyond Coal, » están hablando de estrategias para eliminar el dióxido de azufre, el óxido de nitrógeno y el mercurio, pero no hacen nada sobre el CO2 porque es demasiado caro. Cuando el presidente habla de tecnología de carbón limpio, se refiere a la captura y almacenamiento de carbono….los dos ni siquiera están teniendo la misma conversación.,»

La captura y almacenamiento de carbono implica capturar el dióxido de carbono residual de las centrales eléctricas, transportarlo y almacenarlo donde teóricamente no se filtrará, generalmente bajo tierra. La captura de carbono de las centrales eléctricas se puede lograr de diversas maneras. La separación de gases de combustión (el escape de combustión) consiste en eliminar el CO2 con un solvente, separarlo con vapor y luego condensarlo en un líquido. La combustión de oxicombustible quema el carbón en oxígeno puro, que produce una mezcla de gas principalmente vapor y CO2; los dos elementos se separan a través del enfriamiento y la condensación de la corriente de gas., La captura previa a la combustión elimina el CO2 antes de que el carbón se queme a través de un proceso de gasificación utilizando Amina, un derivado del amoníaco. La captura posterior a la combustión separa el CO2 del gas de combustión con un filtro hecho de un solvente que absorbe el CO2; el solvente se calienta más tarde, lo que libera vapor y CO2 concentrado.

Después de capturar el CO2, se comprime y se transporta a través de tuberías a un sitio de almacenamiento. Actualmente, el almacenamiento subterráneo, o secuestro geológico, es practicado principalmente por compañías de petróleo y gas., El CO2 se inyecta en las reservas agotadas de petróleo o gas para conducir el petróleo restante al sitio de perforación o mejorar su flujo. Sin embargo, según Juerg Matter, Profesor Asociado de Investigación en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty que trabaja en el almacenamiento de carbono en Islandia y Omán, gran parte de los millones de toneladas de CO2 que se utilizan actualmente en los Estados Unidos para mejorar la recuperación de petróleo provienen de las reservas de gas natural que se encuentran naturalmente en Colorado, Wyoming Y Montana.

solo un puñado de proyectos industriales comerciales de captura y almacenamiento de carbono están en operación en cualquier parte del mundo., El primero se estableció en el yacimiento de gas Sleipner en Noruega, donde cada año se inyecta un millón de toneladas de CO2 líquido comprimido en acuíferos salinos en las profundidades del lecho marino. Other carbon capture and storage commercial ventures are found in Algeria and Australia. Hasta la fecha, no hay empresas comerciales en los Estados Unidos que capturen, transporten e inyecten grandes cantidades de CO2 (1 millón de toneladas o más por año) para secuestrar carbono.

la razón principal de esto es que la captura y el almacenamiento de carbono son muy caros., Por ejemplo, se estima que requerir que las nuevas plantas implementen la captura postcombustión requeriría del 20 al 25 por ciento de su producción de energía debido a la reducción de la producción de energía y los requisitos energéticos del uso de la tecnología. Además, el público está preocupado por la seguridad del almacenamiento de carbono. El secuestro de carbono en la tierra plantea preguntas sobre la seguridad de las aguas subterráneas, el acceso a la tierra, la permanencia del almacenamiento, y el monitoreo y la responsabilidad a largo plazo. Los científicos todavía no saben si el CO2 almacenado bajo tierra puede permanecer seguro de forma permanente o si el CO2 eventualmente podría filtrarse a la atmósfera o al agua subterránea., El almacenamiento oceánico podría aumentar la acidez de las aguas oceánicas y dañar la vida marina.

El Congreso ha financiado la investigación y el desarrollo de la captura y el almacenamiento de carbono desde 1997, incluida la asignación de 3 3.4 mil millones en el estímulo de 2009 para los programas de investigación en el Departamento de energía. Su objetivo es lograr la implementación a gran escala de la tecnología para 2020., La gama de investigación sobre captura y almacenamiento de carbono incluye técnicas para capturar carbono en chimeneas, opciones de almacenamiento, tecnología necesaria para el monitoreo a largo plazo, impactos en los sistemas naturales si se producen fugas, riesgos de contaminación de las aguas subterráneas o la atmósfera, cómo crear legislación, así como las implicaciones legales y ambientales de la captura y almacenamiento de carbono. Alrededor del 5 por ciento es investigación de vanguardia en soluciones de almacenamiento de carbono no convencionales.

Juerg Matter está involucrada en una de estas estrategias de vanguardia: el secuestro de carbono en rocas de basalto. El proyecto CarbFix es una colaboración entre el Earth Institute, Reykjavik Energy, la Universidad de Islandia y varios otros. Más del 90 por ciento de Islandia está hecha de basalto, un tipo de roca altamente reactiva y porosa creada a partir de antiguos flujos de lava. El CO2 de una planta de energía geotérmica se está inyectando a 1.600 pies bajo tierra en basalto., Después de interactuar con el calcio en el basalto, el CO2 Tipo seltzer se convierte en calcita, un componente principal de la piedra caliza. Una vez que se convierte en roca sólida y estable, no puede gotear. CarbFix esencialmente está acelerando un proceso natural llamado envejecimiento.

» en el laboratorio», dijo Matter, » este proceso de mineralización toma de semanas a un mes. Nuestros datos iniciales sugieren que en el campo, la reacción podría tomar décadas a cien años. Si son décadas, eso sería bueno porque podría ser monitoreado.,»Para finales de año, el proyecto habrá inyectado 2.000 toneladas de CO2; el CO2 almacenado será monitoreado cuidadosamente para estudiar cómo se propaga; ver si hay fugas; rastrear las reacciones químicas entre el CO2, el agua subterránea y las rocas; y asegurarse de que el almacenamiento sea permanente. El basalto es una de las rocas más comunes en la corteza terrestre. Todo el fondo oceánico debajo del sedimento en los océanos Pacífico, Atlántico e Índico está compuesto de basalto., Según CarbFix, hay suficiente capacidad de almacenamiento en las formaciones de basalto en tierra y bajo el mar para secuestrar todo el CO2 producido por el hombre en el futuro previsible.

La peridotita, otra roca común en el manto de la Tierra, cuando es empujada a la superficie por fuerzas geológicas a lo largo del tiempo y expuesta al aire, reacciona con CO2 para formar roca sólida como piedra caliza o mármol. En Omán, La peridotita ocurre comúnmente en o cerca de la superficie., Matter y su colega de Lamont-Doherty Peter Kelemen estimaron que la peridotita absorbe naturalmente de 10.000 a 100.000 toneladas de carbono al año del CO2 en el aire o el agua. Si se inyectara agua caliente con CO2 presurizado en la peridotita, la reacción podría acelerarse 100.000 veces o más. (Lea sobre la investigación de Omán aquí.)

Los científicos estiman que Omán podría secuestrar 4 mil millones de toneladas de CO2 al año, aproximadamente el 13 por ciento de las emisiones de carbono que los humanos generan cada año. Están cartografiando sitios donde ocurren estas reacciones naturales y estudiando si pueden acelerarse para secuestrar CO2. Grandes extensiones de peridotita también se encuentran en Papúa Nueva Guinea Y Caledonia, a lo largo de las costas de Grecia y la antigua Yugoslavia, y en depósitos más pequeños en el oeste de los Estados Unidos.

Los científicos de Lamont-Doherty también están estudiando el almacenamiento de CO2 en sedimentos marinos profundos., Bajo la presión y las bajas temperaturas de los sedimentos marinos a más de dos millas, el CO2 líquido es más denso que el agua que llena los espacios entre los granos de sedimento y por lo tanto se hundirá. Entonces quedará atrapado por la gravedad, con los sedimentos oceánicos profundos proporcionando una barrera física para evitar fugas.

la cuenca de Newark, una formación geológica bajo Nueva Jersey y Nueva York, podría ser lo suficientemente porosa y permeable como para secuestrar CO2. Compuesta principalmente de arenisca porosa con capas de arcilla en la parte superior, que podría servir como una barrera a las fugas, la geología parece prometedora.,

Los científicos de Lamont están perforando un pozo de 2,000 pies en el Observatorio de la Tierra en Palisades, NY, para examinar la composición de la cuenca de Newark. También han inyectado pequeñas cantidades de agua que contiene CO2 en otra área para estudiar el efecto que las fugas de CO2 podrían tener en las rocas circundantes y las comunidades de microbios. El Departamento de energía de los Estados Unidos estima que la capacidad potencial de almacenamiento de CO2 de la cuenca de Newark es de 10 mil millones de toneladas métricas, lo que equivale a aproximadamente 40 años de emisiones de CO2 de NY, NJ y PA.

incluso si fuera posible capturar y almacenar el CO2 de todas las plantas de energía, sin embargo, del 30 al 50 por ciento de las emisiones globales derivadas del transporte aún persistirían en la atmósfera. La tecnología para capturar CO2 del aire podría ayudar a resolver este problema, así como hacer frente a las posibles fugas de CO2 del carbono secuestrado.,

Klaus Lackner, director del centro Lenfest para la Energía Sostenible del Earth Institute, y su colega Allen Wright han estado trabajando en árboles artificiales que utilizan una resina absorbente para extraer el CO2 del aire mucho más rápido que la fotosíntesis. Lackner visualiza los bosques de estos árboles artificiales del tamaño de un automóvil, especulando que 10 millones de ellos podrían capturar el 12 por ciento de las emisiones anuales de CO2 de los seres humanos.

entonces, ¿está la tecnología de captura y almacenamiento de carbono lista para las nuevas regulaciones sobre emisiones de carbono que Obama está proponiendo?, «La tecnología está lista para ser aplicada a gran escala», dijo Matter. «Pero aún no es económicamente viable. Debido a que no hay una política sobre las emisiones de carbono y no hay mercado, la gente no puede ganar dinero con el CO2.»

La razón por la que noruega, Argelia y Australia tienen captura y almacenamiento de carbono industrial comercial es que estos países tienen un impuesto sobre las emisiones de carbono., Es más caro para las empresas liberar CO2 a la atmósfera que capturarlo y almacenarlo. Además de establecer límites de emisiones, dijo Matter, el gobierno también necesita poner un precio al carbono a través de un impuesto al carbono o un tope y comercio, o puede resultar demasiado costoso para las plantas de carbón para ser reacondicionadas para capturar carbono y pueden verse obligadas a cerrar.

«Las cuestiones críticas son la política y la economía. La legislación tiene que conseguir la economía correcta. Estados Unidos debe seguir adelante con la legislación y los límites de emisiones», dijo Matter. «Ese será un buen ejemplo para el mundo.,”