El carbón es el más sucio de los combustibles fósiles. Cuando se quema, produce emisiones que contribuyen al calentamiento global, crea lluvia ácida y contamina las aguas. Pero el carbón no es simplemente un reminiscente de la Revolución Industrial: genera gran parte de la electricidad en el mundo y seguirá haciéndolo mientras siga siendo asequible y abundante. Sin embargo existe la Tecnología de Carbón Limpia, que busca reducir sus duros efectos medioambientales mediante la utilización de múltiples tecnologías para limpiar el carbón y contener sus emisiones.
El carbón es un combustible fósil compuesto principalmente de carburos e hidrocarburos. Sus ingredientes ayudan a producir plásticos, alquitrán y fertilizadores. Un derivado del carbón, un carbón solidificado llamado coque, puede derretir el mineral del hierro y lo reduce para crear acero. Pero la mayor parte del carbón, es utilizado para la producción de energía. Las compañías eléctricas y las compañías que tienen centrales de energía queman carbón para crear el vapor que enciende las turbinas y genera electricidad.
Cuando el carbón se quema, libera dióxido de carbono y otro tipo de emisiones en formato de gases de escape, que son aquellas grandes nubes que ves salir de esas grandes chimeneas. Pero algunas tecnologías de carbón limpias purifican el carbón antes de quemarlo. Un tipo de preparación de carbón, llamado “lavado del carbón”, remueve los minerales no deseados mediante la mezcla que se realiza entre carbón molido con un líquido permitiendo que las impurezas se separen y se logren ver.
Otros sistemas controlan la quema de carbón para así minimizar las emisiones de dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno y otras partículas. Los sistemas de desulfuración de gases de combustión eliminan el dióxido de azufre, uno de los mayores causantes de lluvia ácida, mediante el rocío de los gases de combustión con piedra caliza y agua. La mezcla reacciona con el dióxido de azufre para así formar resina sintética, un componente del cartón yeso.
Los quemadores de óxido de nitrógeno de baja frecuencia reducen la creación de óxidos de nitrógeno, una de las causas del ozono a nivel de suelo al restringir el oxígeno y manipular el proceso de combustión. Los precipitadores electroestáticos eliminan las partículas que agravan el asma y causan dolencias respiratorias al cargar las partículas con un campo eléctrico y luego capturándolas en platos de recolección.
La gasificación busca evitar la quema de carbón totalmente. Con sistemas de Gasificación Integrada en Ciclo Combinado (GICC), el vapor y el aire u oxígeno caliente presurizado se combinan con el carbón en una reacción que fuerza a la desunión de las moléculas de carbón. El gas de síntesis (o sintegas) resultante, una mezcla de óxido de carbono e hidrógeno, es luego limpiado y quemado en una turbina de gas para producir electricidad. La energía calorífica de la turbina de gas también alimenta una turbina de vapor, dado que las plantas de energía GICC crean dos formas de energía, tienen el potencial de llegar a un nivel de eficiencia de combustible del 50%.
A continuación, aprenderemos más acerca de una de las tecnologías de carbón limpias más ambiciosas y lo que tiene que ocurrir antes de que el carbón limpio se vuelva comercialmente factible.
La Captura y Almacenamiento de Carbono, quizás la tecnología de carbón limpia más prometedora de todas, atrapa y confisca las emisiones de dióxido de carbono (CO2) proveniente de fuentes estáticas como plantas energéticas. Dado que el CO2 contribuye al calentamiento global, reducir su emisión hacia la atmósfera se ha vuelto una gran preocupación internacional. Para poder descubrir los medios más eficientes y económicos para la captura de carbono, los investigadores han desarrollado varias tecnologías:
La separación de los gases de combustión elimina el CO2 con un disolvente, quita el CO2 con vapor, y condensa el vapor convirtiéndolo en un vapor condensado. La separación de los gases de combustión entrega un CO2 utilizable lo que ayuda a disminuir su precio. Otro de los procesos, la combustión de combustibles oxigenados (“oxy-fuel combustion” en inglés), quema el combustible para convertirlo en oxígeno puro o enriquecido para así crear un gas de combustión compuesto principalmente de CO2 y agua, eludiendo así el intenso proceso energético presente en la separación del CO2 de otros gases de combustión. Una tercera tecnología, la captura de la pre-combustión, elimina el CO2 antes de que sea quemado como parte del proceso de gasificación.
Después de la captura, los containers de seguridad confiscan el CO2 para prevenir o detener su reinserción en la atmósfera. Las dos opciones de almacenamiento, geológica u oceánica, deben poder contener el CO2hasta que los niveles más altos en las emisiones desaparezcan en cientos de años más a partir de hoy. El almacenamiento geológico conlleva la inyección de CO2 en la tierra. Los yacimientos de petróleo o gas ya agotados y los acuíferos salinos profundos contienen al CO2 mientras el carbón no extraíble parece absorberlo. Un proceso llamado Recuperación Mejorada de Petróleo ya utiliza CO2 para mantener la presión y mejorar la extracción en yacimientos de petróleo.
El almacenamiento oceánico, una tecnología que aún se encuentra en sus etapas iniciales, implica la inyección de CO2 en su formato líquido a aguas que se encuentren entre 500 a 3000 metros de profundidad donde el CO2 se disuelve bajo presión. Sin embargo, este método podría disminuir ligeramente el pH y potencialmente dañar los hábitats marinos. Todas las formas de almacenamiento de CO2 requieren de una preparación y rastreo cuidadosos para así evitar la generación de problemas medioambientales que puedan opacar los beneficios del confinamiento de CO2.
Dado que las formas alternativas de energía no pueden aun reemplazar una fuente energética igual de barata y abundante como la que ofrece el carbón, la tecnología de carbón limpia promete mitigar los cada vez más severos efectos climáticos de las emisiones de carbón. Sin embargo, las compañías y negocios no siempre aceptan la tecnología simplemente en desmedro del medioambiente. La tecnología debe primero hacerles sentido desde un aspecto económico.
Limpiar el carbón y confiscar sus emisiones eleva significativamente el precio por Unidades Térmicas Británicas de lo que podría eventualmente ser un combustible barato. Mientras la venta de subproductos como el yeso o el CO2 comercial para gaseosas y hielo en seco pueden disminuir el precio de las tecnologías de carbón limpias, una carga en el carbono podría hacer el proceso de emisión-reducción financieramente una realidad.
Visto en: HowStuffWorks
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