aclarando los hechos detrás de la frase de Trump «Clean Coal»

en sus mítines, el presidente Donald Trump, » usando la frase más de una docena de veces en los últimos tres meses. También ha dicho En otras apariencias que el carbón limpio puede ser exportado o» cargado » en vagones de ferrocarril.,

pero «carbón limpio» se refiere a las tecnologías implementadas en las centrales eléctricas que hacen que el carbón se queme más limpio, no al combustible en sí. Las definiciones modernas requieren recortes en las emisiones de dióxido de carbono, y la única manera de hacerlo de manera sustancial es a través de la captura de carbono. Solo dos plantas de energía de carbón en el mundo utilizan la técnica, y representa menos del 0.1 por ciento de la capacidad de carbón estadounidense.,

El»carbón limpio» se ha convertido en un tema de conversación popular para el presidente, especialmente cuando se dirige a multitudes en estados productores de carbón, como West Virginia, Pennsylvania y Montana.

En Nov. 3 en Belgrado, Montana, Trump dijo: «y luego hicimos la guerra contra el carbón limpio y hermoso, y estamos poniendo — y ustedes lo ven mejor que casi nadie — a nuestros mineros del carbón. Todos han vuelto al trabajo, y van a volver al trabajo. Carbón limpio, carbón limpio. Nadie pensó que eso iba a pasar tan rápido, tampoco.»

Pero, ¿qué significa «carbón limpio»? ¿Y cómo funciona la tecnología?, Profundizaremos en las diversas formas en que la combustión del carbón puede ser más limpia, y echaremos un vistazo al futuro del carbón en un mundo que lucha contra los efectos del cambio climático.

¿Qué es el «carbón limpio»?

el término «carbón limpio», que es utilizado por la industria, el gobierno y los académicos, es irritantemente nebuloso.

«El carbón limpio resulta significar en gran medida lo que uno quiere que signifique», dijo Edward S. Rubin, profesor de ingeniería mecánica y políticas públicas en la Universidad Carnegie Mellon, en una entrevista telefónica., Ha trabajado en temas de energía y medio ambiente durante casi medio siglo, y en tecnologías del carbón casi el mismo tiempo.

Julio Friedmann, investigador senior del Centro de política energética Global de la Universidad de Columbia y CEO de la compañía Carbon Wrangler, está de acuerdo.

«no hay una definición formal de carbón limpio», dijo en una entrevista telefónica. «Y a menudo está en el ojo del espectador.»

Rubin recuerda que el término fue ampliamente utilizado por primera vez a mediados de la década de 1980, cuando el Departamento de energía lanzó su programa de carbón limpio., En ese momento, la lluvia ácida era una prioridad, y las plantas de carbón eran un culpable clave. El carbón contiene impurezas que, cuando se quema, se escapan al aire como contaminantes dañinos, incluidos productos químicos que causan lluvia ácida, como dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno. Afortunadamente, se podrían agregar depuradores y convertidores catalíticos a las centrales eléctricas para eliminar químicamente la mayoría de estos contaminantes.

con el tiempo, la definición se expandió a medida que la sociedad reconocía que la quema de carbón daba lugar a otros problemas de contaminación., En los años 90, por ejemplo, cuando los científicos se dieron cuenta de la importancia de las emisiones de mercurio del carbón, eso también se convirtió en un significante de carbón limpio. El mercurio liberado en el aire eventualmente regresa a la Tierra, donde puede convertirse en un peligro para la salud de los seres humanos y dañar los ecosistemas y la vida silvestre. La Agencia de Protección Ambiental estima que las centrales eléctricas de carbón son responsables de alrededor del 42 por ciento de todas las emisiones de mercurio producidas por el hombre en los Estados Unidos.,

finalmente, la etiqueta» limpia » evolucionó para incluir reducciones en el dióxido de carbono, dicen los científicos de gases de efecto invernadero que está impulsando el cambio climático. La EPA designó formalmente al dióxido de carbono como contaminante del aire en 2009, en reconocimiento del daño que el gas representa «para la salud pública y el bienestar» en su papel en el calentamiento global.

Las plantas de carbón bombean cantidades excesivas de gas. Según la administración de información de energía, las centrales eléctricas de carbón liberaron 1,207 millones de toneladas métricas de CO2 en 2017, mucho más que cualquier otra fuente de electricidad. Y eso a pesar de una disminución en el uso de carbón., Como señala la EPA, » aunque el carbón representó alrededor del 67 por ciento de las emisiones de CO2 del sector, representó solo alrededor del 32 por ciento de la electricidad generada en los Estados Unidos en 2016.»

«en estos días, mi propia sensación es que hablar de carbón limpio sin extenderlo para significar reducciones significativas en las emisiones de carbono es básicamente ignorar los impactos relacionados con el clima de la combustión de carbón», dijo Rubin.

Es un sentimiento que comparte Friedmann. «Personalmente creo que el carbón no puede ser limpio a menos que también controle las emisiones de CO2», dijo.,

Pero Rubin señala que las definiciones de la industria del carbón a menudo son vagas, refiriéndose a las mejoras del desempeño ambiental que pueden hacer solo avances incrementales. Incluso si los grupos de la industria aceptan que el control del dióxido de carbono es parte del carbón limpio, como algunos lo hacen, a menudo es una cuestión de cuánto. Alguien podría argumentar, dijo Rubin, que una reducción del 5 por ciento en las emisiones es suficiente para hacer que el carbón sea «limpio».»

claramente, la parte » limpia «de» carbón limpio «es relativa, y se describe mejor como» más limpia.,»Por esta razón, muchos ambientalistas piensan que el «carbón limpio» no existe y consideran la frase un oxímoron. El carbón nunca puede ser limpio, argumentan, porque incluso si las plantas de energía sofisticadas capturan contaminantes, hay daños ambientales durante la minería y el transporte de carbón. La remoción de la cima de la montaña en particular es notoria por contaminar los arroyos y dañar los ecosistemas, especialmente los acuáticos. Este daño ambiental está bien documentado por la EPA.

Pero mientras Friedmann considera estas quejas justas, también piensa que deben ponerse en perspectiva, ya que solo el 5 por ciento de los Estados Unidos., la producción de carbón se realiza mediante la eliminación de la cima de la montaña. «No representa una gran fracción de cómo se produce el carbón», dijo.

la mejor tecnología no puede hacer que el carbón esté completamente libre de contaminación o neutro en carbono, pero puede mitigar muchos de los impactos ambientales negativos. Esta tecnología, conocida como captura y secuestro (o almacenamiento) de carbono, o CCS, es un proceso en el que el CO2 se atrapa y se mantiene fuera de la atmósfera, generalmente forzando el gas a formaciones subterráneas. Como explicaremos, hay varias maneras de hacer CCS. Pero la tecnología es cara y aún no está extendida.,

otros métodos de «carbón limpio» también abordan las emisiones de dióxido de carbono, incluidas formas novedosas de quemar carbón de manera más eficiente. En una central eléctrica de carbón estándar, el carbón se quema para calentar una caldera, lo que crea vapor que hace girar una turbina, que alimenta un generador para crear electricidad. El aumento de la temperatura y la presión del vapor, como se hace en las llamadas plantas supercríticas y ultrasupercríticas, hace que este proceso sea más eficiente. Debido a que se necesita quemar menos carbón para crear la misma cantidad de energía, las plantas tienen menores huellas de carbono., Estas mejoras, sin embargo, por lo general solo producen reducciones modestas en el dióxido de carbono, de modo que todavía no coinciden con las emisiones más bajas de las plantas modernas de gas natural. Rubin dijo que estos tampoco son ampliamente utilizados en los Estados Unidos.

lo que Trump podría significar

La Casa Blanca no respondió a las solicitudes de aclaración sobre lo que Trump significa cuando dice » carbón limpio.»Trump podría simplemente estar pensando en los depuradores básicos que previenen la lluvia ácida, pero no hacer nada para reducir las emisiones de CO2.,

algunos de los comentarios más específicos de Trump, sin embargo, describen incorrectamente el carbón en sí como «limpio», no la quema de él.

Tomemos, por ejemplo, la idea de que el carbón sentado en los vagones de ferrocarril es limpio, y que los EE.UU. exporta carbón limpio, ambas ideas que flotó en septiembre.

Trump, discurso de las Naciones Unidas, Sept. 25: Nos hemos convertido en el mayor productor de energía en cualquier lugar de la faz de la Tierra. Estados Unidos está listo para exportar nuestro abundante y asequible suministro de petróleo, carbón limpio y gas natural.,

Trump, aboard Air Force One, Sept. 7: ninguna administración ha hecho lo que yo he hecho. Acabo de salir de Montana, y miré esos trenes y están cargados de carbón limpio — hermoso carbón limpio. Y esos trenes estaban vacíos hace dos años. Estaban vacíos, estaban muriendo. Nadie ha hecho lo que yo he hecho.

dejando de lado las afirmaciones infladas de Trump sobre la reactivación de la industria del carbón, que hemos abordado antes, Rubin dijo que las palabras de Trump no tienen mucho sentido, dadas las definiciones normales de carbón limpio.,

«no es el carbón lo que está limpio», dijo Rubin. «Es usar carbón, y usarlo de una manera que genere energía útil, sin emisiones ambientales significativas.»Todas las formas significativas de hacer esto, dijo, ocurren en una planta de energía.

solo hay una forma plausible en que Trump podría argumentar su caso, y es un estiramiento.

Podría estar pensando en la limpieza de carbón o lavado de carbón, una tecnología más antigua que elimina las impurezas, como la materia mineral no combustible y el azufre, del carbón. Esto puede reducir la contaminación por cenizas de carbón y reducir ligeramente las emisiones de dióxido de azufre., Pero este procesamiento apenas hace que el carbón sea limpio.

«hoy en día, nadie realmente piensa en la limpieza del carbón como una tecnología de carbón limpia significativa», dijo Rubin.

de acuerdo con la administración de información de energía, menos del 20 por ciento del carbón de los Estados Unidos se lava, generalmente carbón con alto contenido de azufre en el Este, y la limpieza no cambia las emisiones de dióxido de carbono del carbón.

el lavado de carbón, en particular, aparece en una lista de tecnologías publicadas en el sitio web del American Coal Council, pero el grupo de la industria tiene cuidado de etiquetar toda la lista como «más limpia» en lugar de «limpia».,»

en cuanto a la reclamación de exportación, Friedmann está igualmente desconcertado.

«en mi mente, no veo cómo se puede exportar carbón y llamarlo limpio a menos que se exporte tecnología de carbón limpia con él», dijo Friedmann, y agregó que esto es algo que la administración Trump no está haciendo.

y sin cabezas de carbón exportadas a instalaciones de captura de carbono. De las dos plantas de CAC alimentadas con carbón, solo una – la central eléctrica Boundary Dam en Saskatchewan, Canadá-está fuera de los Estados Unidos, y obtiene su carbón a nivel nacional.,

cómo funciona la CAC del carbón

comprender los conceptos básicos de cómo funciona la captura y el secuestro de carbono a base de carbón ayudará a explicar por qué no está más extendida.

Hay tres formas principales de hacer la captura de carbono, que difieren en cuándo y cómo se elimina el CO2:

• Post-combustión: el CO2 se captura después de que el carbón se ha quemado. Este es el único método de captura en operación comercial. Esencialmente, antes de que los gases de combustión se envíen a la chimenea, el CO2 se extrae con productos químicos, generalmente aminas ricas en nitrógeno., Esta técnica se puede aplicar a las plantas de carbón existentes como una modernización, una gran ventaja sobre los otros métodos. Pero todavía se necesita un poco de energía para hacer funcionar el sistema, explicó Rubin, principalmente porque los productos químicos que absorben CO2 deben eliminarse de CO2 para que puedan regenerarse y usarse nuevamente.
• pre-combustión: el CO2 es capturado de un gas de carbón antes de ser quemado. La parte de captura de carbono es menos costosa que en la captura posterior a la combustión, pero el costo general de las plantas de gasificación es alto. Hasta donde sabe Rubin, solo dos plantas de energía estadounidenses usan gasificación en absoluto., Una planta, en el Condado de Kemper, Mississippi, fue diseñada para hacer la gasificación del carbón con captura de carbono, pero tuvo que desechar esos planes después de sobrecostos y retrasos. Ahora funciona con gas natural.
• oxicombustible: el carbón se quema en oxígeno en lugar de aire. Esto hace que sea más fácil recoger el CO2, pero según Rubin, el funcionamiento de una planta de oxígeno requiere mucha energía, y la economía puede o no tener sentido en comparación con la captura posterior a la combustión.,

quizás sorprendentemente, la tecnología básica no ha cambiado mucho desde la última vez que escribimos sobre ella en 2009, cuando el entonces presidente Barack Obama estaba recibiendo el calor de los grupos ambientales por apoyar el carbón limpio. Lo que ha cambiado es que ahora hay dos plantas comerciales de CAC de carbón en funcionamiento. Una es la planta de Petra Nova en Houston, Texas, que entró en funcionamiento en 2017, y la otra es la presa de frontera de Canadá, que debutó en 2014. Ambos toman el CO2 después de la combustión utilizando productos químicos, aunque sus configuraciones son diferentes.,

Una de las diferencias está en cómo las plantas obtienen la energía extra para ejecutar sus sistemas de captura, que Rubin dijo que puede tomar del 20 al 25 por ciento de la energía de una planta de energía de carbón eficiente para funcionar. Boundary Dam utiliza energía interna, reduciendo su salida. Petra Nova, por el contrario, utiliza una planta de gas natural independiente, sin captura de carbono. Como resultado, Petra Nova puede producir más electricidad, pero su huella de carbono general es más alta de lo que uno podría pensar., Aunque Petra Nova captura el 90 por ciento de sus emisiones de CO2, Rubin estima que la reducción neta es solo del 70 por ciento.

eso sigue siendo sustancial, pero es importante tener en cuenta al evaluar cuán limpio es en realidad incluso este tipo de tecnología avanzada. «Una planta de gas natural eficiente tendría aproximadamente la mitad de las emisiones de una planta de carbón moderna, sin hacer nada», explica Rubin.,

junto con la reducción de las credenciales ecológicas de la planta, la energía adicional requerida para capturar carbono aumenta el costo de la electricidad, que es posiblemente el mayor obstáculo que impide que la CAC de carbón se convierta en corriente principal.

una solución alternativa, que es lo que están haciendo las plantas de Petra Nova y Boundary Dam, es beneficiarse de su CO2 capturado a través de algo llamado recuperación mejorada de petróleo. Resulta que el CO2 es útil para las compañías petroleras porque inyectar el gas en el suelo puede ayudar a exprimir más petróleo.,

Por supuesto, no todos están de acuerdo con el uso de CO2 capturado para encontrar más petróleo, que como combustible fósil estaría contribuyendo a nuestro problema de CO2. Pero Rubin dijo que depende de las suposiciones de uno en cuanto a si en la red, hay una disminución en las emisiones de CO2 o no. «Es algo que necesita ser considerado», dijo, «pero no hay una respuesta clara.»

The Coal CCS Outlook

con solo dos plantas de carbón en el mundo que hacen reducciones significativas en todos los contaminantes del aire, todo lo que se acerca al carbón limpio está sucediendo a una escala extremadamente pequeña., De hecho, los sistemas de captura de carbono en ambas plantas solo funcionan con una parte del carbón total que se quema.

en Boundary Dam, la capacidad total de todas las unidades es de 672 megavatios, pero la unidad de captura de carbono individual es capaz de aproximadamente 120 megavatios. A menudo está abajo para reparaciones o corriendo por debajo de su capacidad. En Petra Nova, la captura de carbono se aplica a 240 megavatios de la unidad de 654 megavatios. Eso hace de Petra Nova el proyecto de CAC de carbón más grande del mundo, una hazaña impresionante., Pero dado que la capacidad total de la planta de energía a carbón del país supera los 250,000 megavatios, todavía significa que menos del 0.1 por ciento de la capacidad Estadounidense utiliza la técnica. ¿Veremos más?

«con el precio del gas natural tan bajo como lo es actualmente, hay relativamente poco interés en construir nuevas plantas de carbón de cualquier tipo», dijo Rubin. Lo que se necesita, dijo, son regulaciones y políticas que hagan que valga la pena económicamente que más empresas construyan este tipo de plantas de energía, como un precio suficientemente alto en las emisiones de CO2, o un estándar que requiera reducciones de emisiones.,

«no tenemos ninguno de estos hoy», dijo, » ni ninguna perspectiva de tales incentivos por parte de la actual administración.»

en febrero, Trump firmó un conjunto de créditos fiscales ampliados que podrían alentar varios proyectos de captura de carbono. La medida proporciona créditos fiscales por cada tonelada de CO2 que se almacena o reutiliza. Pero mientras Friedmann piensa que los créditos podrían permitir que algunas plantas de carbón existentes hagan retrofits de CCS, incluso esos proyectos probablemente necesitarían apoyo adicional.,

al final, Friedmann dijo, el enfoque no debería estar realmente en el carbón o cualquier otro combustible, debería estar en la planta de energía. «No debería importarle si está usando carbón, gas natural o neumáticos», dijo. «Usted debe preocuparse por lo que se emite. Eso es lo único que le importa a la Tierra.»

Clarification, Nov. 9: aclaramos que solo dos centrales eléctricas estadounidenses utilizan gasificación.,