El carbón mineral es el menos glamuroso de los combustibles fósiles. Conocido desde antaño y muy empleado desde la Revolución Industrial para alimentar las primeras máquinas de vapor, lleva unos años en regresión en el mundo rico por su potencialidad contaminante. Sin embargo, la imperiosa necesidad de China de generar energía eléctrica ha compensado esta tendencia con creces. La nuevas tecnologías de combustión del carbón prometen darle una segunda vida.
El carbón es, de los combustibles fósiles, el que menos energía aporta al quemarlo por unidad de masa. La magnitud que mide esta relación, se llama Poder Calorífico (superior, si existe condensación del vapor de agua antes de salir del sistema).
Metano (Gas Natural) – 55,5 kJ/kg
Propano (GLP) – 50,35
Gasolina – 47,3
Gasóleo – 44,8
Antracita – 27
Lignito – 15
Como consecuencia de ello, es el que más CO2 emite para obtener en su combustión una misma cantidad de energía.
Metano – 50 g CO2/MJ
Propano – 60
Gasolina – 67
Fuel Oil – 69
Madera – 83
Carbón bituminoso – 88
Lignito – 92
Coque de petróleo – 96
Antracita – 99
Esto nos lleva a los tipos de carbón. En resumidas cuentas, existen carbones de diferente rango, según lo avanzado que esté en ellos el proceso de carbonización. Desde la turba, que no es propiamente un carbón, producto de la transformación anaerobia de la madera en ciertas condiciones (en turberas, humedales de aguas ácidas y frías, que impiden la descomposición), hasta la antracita, que está compuesta casi completamente de carbono, es un carbón en el cual se ha dado de forma completa el proceso de carbonización.
Según progresa dicho proceso, el carbón va perdiendo humedad y volátiles, y quedando sólo una estructura, cada vez más compacta, de carbono puro. Desde la turba, usada en países pobres como recurso energético barato pero muy contaminante, pasa a lignito pardo, lignito negro, carbón bituminoso (uno de cuyos tipos es la hulla) y antracita.
El carbón contiene, además de carbono fijo, otros minerales que, al quemar, quedarán en el cenicero del quemador, formando las escorias. No sería un problema grave si no fuera porque se producen miles de toneladas de cenizas en la combustión del carbón, que no se sabe muy bien qué hacer con ellas (generalmente, se envían a las cementeras).
Pero el mayor problema ecológico de la combustión del carbón son, sin duda, las emisiones a la atmósfera. Por la chimenea de una central térmica se escapan inquemados (partículas muy finas de carbón que no han terminado de arder en la caldera) y cenizas de variada composición (según fuera la composición del carbón que se esté quemando) que también causan una variada panoplia de enfermedades cuando entran en nuestros pulmones. Como nota curiosa, se estima que una central térmica de carbón emite más elementos radioactioactivos al medio que una central nuclear, debido a que el carbón puede contener en pequeñísimas proporciones uranio o torio. Para evitar que estas cenizas se escapen por la chimenea se emplean métodos como los ciclones o precipitadores electrostáticos.
Hasta aquí los contaminantes sólidos, pero los dos mayores tóxicos que emite la combustión del carbón, además del inevitable CO2, son los óxidos de nitrógeno (N2O principalmente) y de azufre (SO2).
Hay carbones con más o menos azufre en su composición, y en principio es bueno porque aumenta su poder calorífico (el azufre es combustible). Pero el azufre reacciona con el aire y escapa en forma de SO2 que, en contacto con el vapor de agua de la atmósfera, forma el H2SO4 es decir, ácido sulfúrico. Al volver a tierra con las precipitaciones causa la desfoliación de las plantas, la acidificación de los acuíferos, de los ríos y del suelo, provocando la destrucción completa del entorno (incluso del entorno urbano, pues la lluvia ácida corroe los edificios, los monumentos…). Para evitar estas emisiones, se procuran evitar carbones con alto contenido en azufre, la cuestión es que estos carbones son más caros.
Aún peor es el problema de los óxidos de nitrógeno, ya que el nitrógeno no sólo es parte constituyente del carbón, sino también del aire con el que se quema (tres cuartas partes del aire que respiramos). Para evitar la disociación del N2 atmosférico (y, por lo tanto, su oxidación como NOx) se procura que la temperatura de llama no supere los 1000ºC. Sin embargo, esto supone una pérdida de rendimiento del sistema. Además, esto no impide que se formen los óxidos de nitrógeno a partir del combustible. Estos óxidos, al combinarse con el vapor de agua, forman compuestos tan peligrosos como el ácido nítrico (H2NO3). Otro ingrediente más para la lluvia ácida. En todo caso, el mayor productor de NOx no son las centrales térmicas sino los motores (especialmente los de ciclo Diesel, por tener mayores temperaturas en la cámara de combustión, para eso mismo se usa la famosa válvula EGR que se jode cada poco, para bajar la temperatura en la cámara haciendo recircular los gases de escape, a la vez que creamos una atmósfera menos rica en oxígeno).
La forma de reducir la emisión de estos gases es inyectando en la llama compuestos como la cal, la caliza o dolomita, que reaccionen con el azufre y precipiten, extrayéndolos por el cenicero. El control de los NOx es más difícil y, sobre todo, más caro, empleando disoluciones de sulfito de sodio o de amonio.
La tecnología de combustión del carbón ha ido progresando, para obtener mayores rendimientos (y, por lo tanto, menores emisiones de CO2 por unidad de energía generada).
En principio, se quemaban grandes trozos de carbón en parrillas. Luego, con el objeto de aumentar la superficie de contacto con el aire, y por lo tanto que la reacción fuera más rápida y violenta, generando más calor, se pasó a introducir el carbón finamente pulverizado en quemadores, que aseguran un íntimo contacto con el aire.
Para aumentar aún más el rendimiento, se están desarrollando plantas que emplean el concepto de lecho fluido, manteniéndose las partículas de carbón en suspensión mediante una corriente de aire vertical ascendente. En estas condiciones, el carbón se comporta como un fluido, y no como un sólido. Se está investigando la posibilidad de presurizar el sistema, aumentando la presión y haciendo que los gases de escape muevan una turbina de gas, manteniendo el intercambiador de calor para la turbina de vapor. Esto es, estaríamos ante un ciclo combinado de carbón, con un rendimiento sensiblemente mayor (obtenemos dos salidas de potencia).
Otra forma, mucho más compleja, de operar un ciclo combinado usando carbón como combustible es mediante la gasificación del carbón. El carbón se descompone en un gas combustible, en un proceso que precisa de mucha energía y que libera una gran cantidad de CO2. El gas obtenido obtiene buenos rendimientos en el ciclo combinado, pero no sé hasta qué punto el rendimiento global de la instalación compensará (económica y ecológicamente).
Pero la problemática del carbón no empieza cuando arde, sino mucho antes, en las entrañas de la tierra. No sólo se trata del enorme daño ecológico que hacen las explotaciones de carbón a cielo abierto, grandes abismos de kilómetros de diámetro y cientos de metros de profundidad. Para explotar esta fuente de energía se precisan de personas que desciendan a las minas a extraerlo. La enorme voracidad con la que los hornos de las centrales e industrias lo queman exige que sea un ejército de mineros el que se juega la vida cada día en todo el mundo para seguir asegurando el suministro regular de carbón. Y esto comporta muchos muertos. Sólo en China, con su desmedida necesidad de energía y sus paupérrimas condiciones laborales, murieron el año pasado 2.631 mineros. Un impuesto en sangre que paga China por alcanzar el honor de ser “la fábrica del mundo”, donde se fabrica buena parte de todo lo que, gustosamente, consumimos.
Con este tema, pasa lo mismo que en el sector del transporte. Aunque las estadísticas dicen que es el avión el medio de locomoción más seguro, mucha gente sigue teniendo miedo al avión. En el tema de la energía, el coco es la energía nuclear, que no es ni mucho menos una panacea y tiene graves inconvenientes, pero que según muestran los datos históricos, no merece ni mucho menos la idea de energía peligrosa a la que se le suele asociar. Si ponemos en relación la energía producida con el número de muertes asociadas al uso de esa energía (desde la minería, la construcción de las instalaciones y la contaminación), la energía nuclear es la más segura.
Con mucho, la que más muertes causa es el carbón. Y eso, sin que se haya determinado cuantitativamente la relación entre la contaminación y las muertes prematuras que provoca. Otra de las energías más cruentas, y que tampoco es percibida como tal por el público, es la hidroeléctrica. La posibilidad de la rotura de una gran presa causaría una tragedia apocalíptica, arrasando con todas las localidades ribereñas que la ola encontrase a su paso. Es una posibilidad remota pero no despreciable: en España ya han colapsado dos pequeñas presas (que yo recuerde), la de Vega de Tera y la de Tous, arrastrando las aguas la vida de 144 y 30 personas, respectivamente.
La minería del carbón en España ha dejado miles de viudas en un siglo largo de historia. Las presas han inundado valles, asesinado ríos, desplazado lugareños. Las térmicas siguen contaminando nuestro aire (muchísimos menos, con las nuevas tecnologías para la depuración de gases que se han ido adoptando desde los años 80). Pero es la energía nuclear la que carga con el estigma popular de peligrosa y contaminante, por mucho que su impacto en el medio natural sea muy reducido (cualquier otra fuente agrede más al medio para producir una misma cantidad de energía), y las muertes asociadas a su uso sean limitadas (directas, los 31 trabajadores y bomberos de Chernóbil, más varios miles que han desarrollado o desarrollarán a lo largo de su vida enfermedades por la exposición a la radiación).
Lo dejo, porque va a parecer que estoy a favor de la energía nuclear, cuando lo cierto es que estoy en contra de TODAS. Donde unos ven energías “buenas” y energías “malas”, yo sólo veo destrucción de nuestro medio, todas diferentes, a cual mayor (y probablemente las más dañinas sean las que la gente tiene por energías “verdes” o “ecológicas”).
Continuo con un repaso del papel del carbón en la actualidad. En el mundo se extraen algo más de 6.400 millones de toneladas de carbón cada año. Carbón que, insistimos, generará en el mejor de los casos otros tantos miles de millones de toneladas de CO2 (más otros cuantos millones de toneladas de gases tóxicos).
Más de la cuarta parte de la energía que consumimos en el mundo, proviene de este sucio mineral. El 60% del carbón producido se emplea para producir electricidad, y el resto se emplea como materia prima y/o combustible en la industria pesada (especialmente las siderurgicas, donde se coquiza el carbón para servir a la producción de acero).
Es una fuente de energía barata, pero muy contaminante. La mala noticia es que, además, es con mucha diferencia el combustible fósil más abundante. Llevamos quemando carbón durante el último siglo y medio, y en el mundo hay reservas para seguir haciéndolo al ritmo actual durante otro siglo y medio más. Las consecuencias para el clima de agotar estas reservas pueden ser catastróficas. Sin embargo, una vez que se acaben el petróleo y el gas, no me cabe duda que los gobiernos se lanzarán a sus minas de carbón (aquellos que aún tengan) para seguir produciendo energía barata.
Por desgracia, además, las mayores reservas de carbón están en manos de la gran superpotencia dominante, una antigua superpotencia nuclear que no quiere dejar de serlo, y de la gran potencia económica emergente: USA, Rusia y China. Y ninguno de los tres aceptará presiones para que, por el bien de toda la Humanidad, no recurran a sus reservas de carbón para disponer de energía cuando los pozos de petróleo y gas de todo el planeta se vayan secando. Es como pedir a un yonki que, en pleno mono, no eche mano del bolsillo donde tiene una papela más de caballo. Como pretender que un hambriento no acuda a su alacena para acabar el último corrusco de pan. No me cabe duda que ese carbón que ahora está bajo tierra acabará ardiendo. Por eso, tristemente, considero el cambio climático como inevitable.
La esperanza: que esos cálculos estén errados, que haya menos reservas de las que se cree y, las que haya, sean más costosas de extraer. En cualquier caso, la inevitable subida de los precios de la energía hará que buena parte del carbón que ahora es sólo un recurso, pase a ser reserva (es decir, económica y técnicamente factible su extracción). Por lo tanto, el desastre está asegurado. A no ser que logremos extirpar la codicia del alma humana. Es decir, que el desastre está asegurado.
Para terminar, podéis echarle un ojo a esta tabla, en la que se ponen en relación las cifras de producción de cada Estado, con las reservas calculadas.

Tanto Rusia como USA tienen carbón para varios siglos (si no incrementan su producción para suplir otras fuentes agotadas o necesidades futuras), pero es curioso que a China no le queda tanto. No porque tenga poco, que es el tercero en reservas, sino porque está extrayendo carbón a un ritmo frenético (in crescendo). Medio siglo puede parecer mucho, pero en términos geoestratégicos no lo es tanto. El consumo chino de carbón hace palidecer incluso al gran depredador de energía, los USA, y es la principal causa de que sea la República Popular el mayor emisor de CO2 del mundo.
La situación es más acuciante para muchos países europeos de gran tradición minera, como Alemania o España. Máxime porque en unos años habremos acabado con el único combustible fósil que nos quedaba, y tendremos que importar también esta fuente de energía, comprometiendo hasta el extremo nuestra soberanía energética.
Sin energía no hay industria, no hay economía y ni tan siquiera hay civilización. Pero somos muchos, las necesidades son grandes y no hay muchas alternativas. Las reservas siguen menguando y el cielo cada vez más envenenado, el tiempo se acaba.
Me cuesta imaginar cómo será el mundo dentro de treinta o cuarenta años, cuando sea un anciano.
No se cómo cambiará, pero no creo que sea para mejor.
Me gusta:
Me gusta Cargando...