EL CARBON
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El Carbn
Indice1. Origen2. La bsqueda del petrleo- Exploracin3. Reservas
de Carbn4. Produccin mundial de Carbn5. Ventajas del Carbn6. Carbn
y desarrollo7. Conclusiones8. Origen del carbn
1. OrigenEl origen del petrleo siempre ha llamado la atencin de
los investigadores. Existen diversas vas que tratan de explicarlo.
Actualmente prevalece la teora Orgnica, segn la cual tanto el
petrleo como el gas natural son de origen orgnico. De acuerdo con
esta teora, durante largo tiempo, masas de materia orgnica formada
a partir de organismos marinos (plancton, algas y peces) y de
restos vegetales arrastrados por los ros desde los continentes se
acumularon, junto con sedimentos arcillosos, en el fondo de los
mares. El petrleo y el gas natural se formaron a partir de la
transformacin de esos restos orgnicos por accin de bacterias a
determinadas condiciones de presin, temperatura y profundidad. Este
proceso, ha tardado millones de aos y contina en la actualidad en
muchas regiones del planeta.
Migracin y entrampamientoLas rocas sedimentarias donde se
originan el petrleo y el gas natural se conocen como rocas madre.
Una vez formado, el petrleo se mueve o migra hacia la superficie, a
travs de rocas porosas y permeables. Si encuentra en su camino un
obstculo o trampa, detiene su migracin. Se dice entonces que el
petrleo queda entrampado. Las trampas son sitios en el subsuelo
donde existen condiciones adecuadas para que se acumulen los
hidrocarburos estas se caracterizan por la presencia de rocas
porosas y permeables conocidas como rocas almacn, donde se acumulan
o almacenan, los hidrocarburos, bordeadas de capas de rocas
impermeables o rocas sello que impiden su migracin. Cuando los
hidrocarburos acumulados en la trampa se pueden extraer
comercialmente, se habla de yacimiento petrolfero.
2. La bsqueda del petrleo- ExploracinNadie conoce a ciencia
cierta donde est escondido el petrleo en el subsuelo; para poder
ubicarlo es necesario perforar un pozo Para la bsqueda del petrleo
se requiere la exploracin, la cual consiste en la utilizacin de
mtodos cientficos especializados, a fin de determinar ciertas
caractersticas de la superficie y del subsuelo que le indiquen al
explorador la ubicacin de las trampas, sitios en los cuales
pudieran haberse acumulado los hidrocarburos La existencia de
hidrocarburos en la trampa slo se puede comprobar mediante la
perforacin de pozos exploratorios. La exploracin se apoya en los
mtodos que aportan la Geologa, la Geofsica y la Geoqumica. Los
primeros hombres que trataron de descubrir petrleo tenan poco
conocimiento cientfico acerca de los lugares donde podran perforar
los pozos; para ello, se guiaron por los menes y, en ocasiones, lo
hicieron en lugares escogidos al azar, por lo que frecuentemente
fracasaban. Esto evidenci que el petrleo no se encontraba en
cualquier parte del subsuelo y por lo tanto el perforar un pozo no
garantizaba encontrarlo. Es as como se lleg a la conclusin de que
el petrleo se encontraba asociado con rocas en el subsuelo que lo
generan o lo almacenan. Por esta razn no pas mucho tiempo sin que
el gelogo, con sus conocimientos de las formaciones, estructuras y
geologa de superficie, fuese llamado para colaborar en su
bsqueda.
En la actualidad, con los avances cientficos y tecnolgicos, se
han incorporado otros profesionales a los equipos de trabajo que
realizan la exploracin: geofsicos, geoqumicos, petrofsicos,
bioestratgrafos e ingenieros de petrleo, quienes se dedican a
precisar la ubicacin del petrleo en el pas. Su actividad se basa en
ideas que luego se materializan en descubrimiento de yacimientos.
La intuicin y el procesamiento e interpretacin de los datos, en
forma cientfica, se combinan para aumentar la certeza de la posible
presencia de hidrocarburos en el subsuelo.Son muchos los mtodos
empleados para encontrar las trampas; estos incluyen el
reconocimiento fotogrfico desde el aire, estudios geolgicos en la
superficie y los mtodos geofsicos para explorar por debajo de la
superficie.Una vez localizada la trampa, se procede a perforar el
primer pozo exploratorio; si se encuentra petrleo se le denomina
pozo descubridor.Es importante destacar que an empleando estas
tecnologas modernas en la ubicacin de los pozos exploratorios
existe un alto riesgo econmico, puesto que en esas trampas puede
darse el caso de ausencia de hidrocarburos o encontrarlos en
cantidades no explotables comercialmente.Cuando se descubren
hidrocarburos se realizan clculos matemticos para determinar las
cantidades presentes. A estas cantidades se les denominan
reservas.De acuerdo a los valores obtenidos se decide iniciar la
explotacin comercial del yacimiento, es decir, los Mtodos de
produccin de pozosUna vez confirmada la presencia de hidrocarburos,
mediante el pozo descubridor, se, planifica la explotacin del
yacimiento. Esta consiste en traer a la superficie los
hidrocarburos, utilizando la energa natural del yacimiento o
aplicando otros mtodos.La presin o energa natural del yacimiento
depende, entre otros factores, de la presencia de una capa o
casquete de gas libre que se encuentra por encima del petrleo, del
volumen de agua ubicada por debajo de ste y del volumen de gas
disuelto en el petrleo. A su vez, este gas disuelto proporciona
energa al petrleo.La explotacin de un yacimiento comienza con la
perforacin de los pozos productores. Al iniciarse la explotacin, la
presin del yacimiento es elevada y comienza a disminuir debido a la
Extraccin o produccin de los hidrocarburos. Si la presin continua
disminuyendo, puede ocurrir que el gas disuelto en el petrleo
escape y ste pierda energa, lo que dificulta su movimiento. Si la
prdida de energa es considerable sera imposible recuperarlo con las
tcnicas actuales de all la importancia de controlar la presin
durante esta actividad.Cuando la presin o energa natural del
yacimiento es suficiente para que el petrleo por si slo hacia los
pozos productores y desde el fondo de stos hasta la superficie, se
dice que los pozos producen por flujo natural; este mtodo de
produccin es el ms econmico. Cuando la energa natural del
yacimiento no es suficiente para que el petrleo llegue a la
superficie, ste slo sube a un cierto nivel en los pozos
productores. Por ello es necesario utilizar mtodos artificiales
para suministrarle energa al petrleo que est en el pozo y lograr
que fluya nuevamente. Entre estos mtodos se emplean el
levantamiento artificial por bombeo mecnico, levantamiento
artificial por gas. Estos mtodos resultan ms costosos, por cuanto
emplean equipos especiales.Extraccin de los hidrocarburos hasta la
superficie.
Recuperacin SuplementariaUna vez iniciada la explotacin de un
yacimiento, contina el procesamiento y anlisis de la informacin
obtenida desde el momento de la perforacin y durante toda la etapa
de produccin. Esto permite al personal tcnico especializado estar
atento al comportamiento del yacimiento y preparado para tomar
decisiones ante cualquier cambio importante. Por ejemplo, la
disminucin de la presin o energa natural del yacimiento puede
requerir la aplicacin de mtodos de recuperacin suplementaria. Estos
mtodos consisten en la inyeccin de agua o gas al yacimiento, desde
la superficie, a travs de pozos inyectores, a fin de reponer la
energa perdida del yacimiento y as extraer cantidades adicionales
de hidrocarburos por ms tiempo.Existen varias razones por las
cuales se realiza la recuperacin suplementaria:Conservacionista:
para evitar el desperdicio de la energa natural del
yacimientoEconmica: para recuperar volmenes adicionales de petrleo,
llamados tambin reservas adicionales o secundarias.Tcnica: para
reponer y mantener la presin de yacimiento
Biorremediacin una respuesta ambientalLas actividades de la
industria petrolera, como cualquier actividad econmica que emplea
recursos naturales, pueden producir alteraciones en el ambiente.
Por esta razn PDVSA, consciente de su rol como principal industria
del pas, ha dedicado importantes esfuerzos para preservar los
ecosistemas mediante el uso de tecnologas amigables con el medio
ambiente.Un paso importante que esta empresa ha dado, con relacin
al saneamiento ambiental, consiste en el tratamiento y disposicin,
en forma segura, de los residuos orgnicos (residuos que contienen
hidrocarburos) generados en los diferentes procesos de exploracin y
produccin de acuerdo con la normativa del Ministerio del Ambiente:
as por ejemplo, el tratamiento de desechos de perforacin para que
sean dispuestos de una manera favorable en suelos con poca
capacidad de retencin de nutrientes se realiza en Punta de Mata,
estado Monagas, y el manejo de los Iodos que se obtienen de los
fondos de los tanques de almacenamiento de crudo, en Puerto
Miranda, estado Zulia.En este sentido, PDVSA ha estado aplicando
una tecnologa basada en procesos biolgicos conocida como
Biorremediacin o Biotratamiento, la cual permite la transformacin
de compuestos contaminantes en sustancias ambientalmente seguras.La
biorremediacin es una tcnica de bajo costo basada en el proceso de
biodegradacin. Este proceso consiste en la descomposicin de los
hidrocarburos en sustancias ms sencillas como dixido de carbono y
agua, por accin de microorganismos (bacterias y hongos) presentes
en el suelo, sin necesidad de aplicar productos costosos que
podran, adems, ocasionar daos al ambiente.Por qu es el carbn tan
importante para la vida diaria en el mundo entero?El carbn es el
combustible fsil ms abundante, seguro y de suministro garantizado
en el mundo. Puede utilizarse en forma limpia y
econmicamente.Abundante: Las reservas de carbn son extensas y estn
presentes en muchos pases; en la actualidad el carbn se explota en
ms de 50 pases.
Seguro: El carbn es estable y por tanto es el combustible fsil
ms seguro desde los puntos de vista de su transporte,
almacenamiento y utilizacin.
Suministro Garantizado: La abundancia de las reservas significa
que a los usuarios de carbn se les puede garantizar la seguridad de
los suministros del recurso y ello a su vez, a precios
competitivos, asegura el suministro de la electricidad necesaria
para los usos industriales y domsticos.
Limpio: Usando tecnologas disponibles, puede ahora quemarse el
carbn limpiamente en todo el mundo.
Econmico: A nivel mundial, el carbn es un combustible
competitivo para la generacin de electricidad, sin la cual la vida
en el mundo moderno sera virtualmente imposible. Es la principal
fuente de energa para la generacin elctrica en el mundo entero.
El carbn ha sido usado como una fuente de energa por cientos de
aos; ha sido comercializado internacionalmente desde la poca del
Imperio Romano.El carbn no slo suministr la energa que impuls la
Revolucin Industrial del Siglo XIX, sino que tambin lanz la era
elctrica en el presente siglo. Actualmente casi el 40% de la
electricidad generada mundialmente es producida por carbn. La
industria mundial del hierro y el acero tambin depende del uso del
carbn, al ser ste el principal agente reductor en la industria
metalrgica.Hasta la dcada de los 60, el carbn fue la ms importante
fuente primaria de energa en el mundo. Al final de los 60 fue
superada por el petrleo, pero se estima que el carbn, adems de su
importancia en la generacin de electricidad, volver de nuevo a ser
la principal fuente de energa en algn momento durante la primera
mitad del prximo siglo.La importancia de otros combustibles fsiles
(petrleo y gas) y de fuentes de energa alternativas (tales como la
nuclear y las renovables) no pueden ser ignoradas. Hoy, ninguna de
estas alternativas ofrece en el largo plazo una fuente de energa
econmica y sin problemas.Se estima que, a los niveles actuales de
produccin, las reservas conocidas de carbn pueden durar
aproximadamente cuatro veces ms que las reservas combinadas de
petrleo y gas. De todas maneras, al ser finitas todas las reservas
de combustible fsil, se necesita hacer un uso eficiente y
comercialmente efectivo de ellas, de manera que se conserven estos
valiosos recursos.Las fuentes de energa renovables, tales como la
hdrica, elica, solar, biomasa y el mar, constituyen verdaderas
alternativas para la generacin de energa.De todas formas, todas
ellas deben atender problemas que incluyen tanto su viabilidad
econmica como su aceptacin ambiental. Con la excepcin de la hdrica,
ninguna ofrece proveer energa de manera significativa durante
varias dcadas.Como la poblacin mundial crece y los estndares de
vida mejoran en el mundo en desarrollo, la demanda internacional de
energa se incrementa, en algunos casos, en niveles dramticos. El
carbn es el combustible fsil ms abundante, ampliamente distribuido,
para enfrentar esta creciente demanda de energa.La industria del
hierro y del acero tambin depende del uso del carbn, al ser ste el
principal agente reductor en la industria metalrgica. El 75% del
carbn consumido en el mundo es para generacin elctrica y
metalrgica.Usos del CarbnEl carbn tiene muchos usos importantes,
aunque los ms significativos son la generacin elctrica, la
fabricacin de acero y cemento y los procesos industriales de
calentamiento. En el mundo en desarrollo es tambin importante el
uso domstico del carbn para calefaccin y coccin.El carbn es la
mayor fuente de combustible usada para la generacin de energa
elctrica. Ms de la mitad de la produccin total de carbn a nivel
mundial, provee actualmente cerca del 40% de la electricidad
producida mundialmente. Muchos pases son altamente dependientes del
carbn para su electricidad; en 1996: Polonia (95%), Surfrica (93%),
Dinamarca (77%), Australia (83%), Grecia (69%), China (75%),
Alemania (53%) y los Estados Unidos de Amrica (53%).La vida moderna
es inimaginable sin electricidad, la cual ilumina las casas, los
edificios y las calles, provee calor para usos domsticos e
industriales y de energa para la mayora de los electrodomsticos y
mquinas utilizados en hogares, oficinas y fbricas. Sin
electricidad, telecomunicaciones, radio y televisin, la mayora de
las instalaciones mdicas y muchas de las ms avanzadas industrias
sencillamente no existiran.
El carbn es tambin indispensable para la produccin de hierro y
acero; casi el 70% de la produccin de acero proviene de hierro
hecho en altos hornos, los cuales utilizan carbn y coque. El acero
es de hecho esencial para la vida diaria; carros, trenes,
rascacielos, barcos, instrumentos quirrgicos, rayos-x y
electrodomsticos, todos estn hechos de acero. Es fundamental para
la fabricacin de la maquinaria que hace casi cada producto que
usamos. Sin ellas, no se podra dar forma a la madera y el vidrio,
la piedra no podra ser triturada, el concreto no podra mezclarse,
otros metales no podran ser fundidos y los plsticos no podran ser
fabricados.El cemento es esencial para la construccin de casi todos
los grandes edificios, fbricas, carreteras y represas. La mayora de
las plantas de cemento del mundo son alimentadas con carbn. El
carbn es directamente indirectamente vital en muchos aspectos de la
vida diaria.Aumento mundial en la demanda de energaLa demanda de
energa est estrechamente relacionada con el crecimiento econmico y
los estndares de vida. Actualmente la demanda mundial de energa est
incrementndose en un promedio de aproximadamente 2% anual. Se
anticipa que este incremento ha de continuar, y por tanto, el
consumo de energa ser el doble de 1995 en el 2030 y el triple en el
2050.Los suministros adecuados de energa sern esenciales para que
las naciones del mundo mantengan su expansin industrial y
econmica.En el mundo en desarrollo, la primera seal de mejoramiento
de los estndares de vida es la disponibilidad de electricidad.
Inicialmente, sta puede utilizarse solamente para proveer luz, pero
es inmediatamente requerida para encender artefactos
electrodomsticos de todo tipo para uso residencial e industrial.Las
economas de los pases en desarrollo, con su desarrollo industrial y
el aumento en los estndares de vida, estn consumiendo electricidad,
a una tasa que aumenta rpidamente. En Indonesia, por ejemplo, la
generacin de energa se ha duplicado cada 5 aos en los ltimos 25 aos
y se espera que siga creciendo como mnimo a este ritmo.A medida que
el desarrollo econmico se lleva a cabo, desde el punto de vista
domstico se comienza a cambiar de las fuentes tradicionales de
energa (como la madera) a otras ms modernas (como la electricidad).
Parte fundamental para el proceso de desarrollo es la construccin
de infraestructura (carreteras, ferrocarriles, puertos, etc.) al
igual que el crecimiento de las ciudades. En general, el
crecimiento econmico ha dependido de la exportacin de materia prima
y bienes manufacturados. Todas estas actividades implican el rpido
crecimiento en el uso de energa en las primeras etapas de la
industrializacin.El aumento en la demanda de energa depender en una
forma cada vez ms creciente de la abundancia del carbn en todo el
mundo, en el prximo siglo y despus de l. No obstante, es vital que
se continen usando con mayor eficiencia tanto el carbn como todos
los combustibles fsiles de manera que se puedan conservar estos
valiosos recursos.Nuevamente un papel importanteLa industria
estadounidense del carbn est sacudindose una imagen anticuada y
promocionando el producto como la solucin ideal para las crecientes
necesidades de energa elctrica de Estados Unidos.El renovado inters
que ha despertado este combustible se debe a las proyecciones segn
las cuales la demanda de electricidad en la prspera economa
estadounidense batir un rcord en un futuro prximo. La mitad de
tales requerimientos ser satisfecha con la produccin de plantas que
funcionan con carbn.Sin embargo, las inquietudes de los grupos
ecologistas en torno a la contaminacin del aire y el calentamiento
global siguen siendo un obstculo y han causado nuevas tensiones en
la industria.Segn cifras oficiales, las plantas activadas por carbn
lograron satisfacer 52% de las necesidades de energa elctrica de
EEUU en 1998, por lo que el carbn se convirti en el combustible ms
importante para la generacin de electricidad en el pas. A ello se
suman clculos de la Administracin de Informacin sobre la Energa
segn los cuales la demanda interna de carbn crecer en 20%, al pasar
de 950 millones a 1,316 millardos de toneladas, a medida que se
incremente el consumo elctrico
3. Reservas de CarbnLas reservas de carbn son las reservas de
combustibles fsiles ms significativas del mundoDe todos los
combustibles fsiles, el carbn es por mucho el ms abundante en el
mundo. Se ha estimado que, hasta 1996, haba ms de 1 billn (1x1012)
de toneladas de reservas totales de carbn accesibles de forma
econmica, mediante el uso de tecnologas de explotacin actualmente
disponibles; de ellas aproximadamente la mitad es carbn duro. No
solamente existen grandes reservas, sino que tambin estn
geogrficamente esparcidas en ms de 100 pases en todos los
continentes, pero en la actualidad los nicos depsitos de
importancia comercial estn en Europa, Asia, Australia y Amrica del
Norte.En Gran Bretaa, que fue el lder mundial en produccin de carbn
hasta el siglo XX, existen yacimientos en el sur de Escocia,
Inglaterra y Gales. En Europa occidental hay importantes depsitos
de carbn en toda la regin francesa de Alsacia, en Blgica y en los
valles alemanes del Sarre y el Ruhr. En Centroeuropa hay
yacimientos en Polonia, la Repblica Checa y Hungra. El yacimiento
de carbn ms extenso y valioso de la ex Unin Sovitica es el situado
en la cuenca de Donets, entre los ros Dniper y Don; tambin se han
explotado grandes depsitos de la cuenca carbonera de Kuznetsk, en
Siberia occidental. Los yacimientos carbonferos del noroeste de
China, que estn entre los mayores del mundo, fueron poco explotados
hasta el siglo XX.Segn el Consejo Mundial de la Energa, las
reservas recuperables de antracita, carbn bituminoso y
subbituminoso ascendan a finales de la dcada de 1980 a ms de 1,2
billones de toneladas. De ese carbn recuperable, China tena
alrededor del 43%, Estados Unidos el 17%, la Unin Sovitica el 12%,
Surfrica el 5% y Australia el 4%.La abundancia de las reservas
significa su disponibilidad para suministro durante mucho tiempo. A
los niveles de produccin de 1996, las reservas de carbn son
suficientes para los prximos 250 aos. La cifra anterior no tiene en
cuenta los recursos carbonferos que pueden probarse durante las
exploraciones en curso; se vuelvan accesibles a medida que se hagan
mejoras en las tecnologas de explotacin o se vuelvan comerciales
por el incremento en el uso de carbones de bajo grado cuya
utilizacin no es actualmente rentable.Adicionalmente, se continan
haciendo avances significativos para mejorar la utilizacin
eficiente del carbn, de tal manera que pueda obtenerse ms energa
til de cada tonelada de carbn.Las relaciones actuales de reservas
de carbn son aproximadamente 4 veces las reservas de petrleo (45
aos aproximadamente) y gas (70 aos aproximadamente).La
disponibilidad de reservas abundantes y fcilmente accesibles tambin
significa disponibilidad de energa estable para pases tanto
importadores como productores.Actualmente, el carbn provee
alrededor del 40% de toda la electricidad del mundo. Sin
electricidad no se podr tener desarrollo econmico. El carbn es
tambin esencial para la industria del hierro y del acero y
continuar siendo una importante fuente de energa primaria, en
comparacin con el gas, el petrleo y los combustibles no fsiles. Las
nuevas tecnologas aseguran su importancia mundial hasta bien
entrado el prximo siglo.Como resultado del mejoramiento continuo en
las tecnologas de carbn limpio, el carbn se utilizar cada vez ms
eficientemente. Estas tecnologas permitirn tambin que las plantas
que generan energa con carbn cumplan con las regulaciones
ambientales a nivel mundial. El carbn puede quemarse y, se est
quemando, limpiamente.La diversidad y abundancia de las reservas de
carbn a nivel mundial, significan que el carbn puede afrontar el
desafo estratgico de contar con energa segura., Se pronostica que
una vez las reservas econmicas de petrleo y gas se hayan agotado,
habr todava muchas reservas de carbn ampliamente disponibles para
satisfacer las necesidades de energa del mundo. El carbn puede
tambin atender el desafo econmico de producir energa para las
industrias y hogares a un costo razonable y con la debida atencin
al medio ambiente.
4. Produccin mundial de CarbnUn buen nmero de pases carecen de
recursos energticos propios. La dependencia de combustibles
importados puede hacer a una nacin vulnerable a deficiencias de
suministros si existen trastornos econmicos o polticos en la regin
en donde se encuentra su principal proveedor de recursos
energticos. El riesgo es mayor si estas fuentes de recursos estn
concentradas en slo una o dos reas del mundo. Por ejemplo, ms del
65% de las reservas de petrleo estn localizadas en el Medio Oriente
y ms del 70% de las reservas de gas tambin estn en el Medio Oriente
y la antigua Unin Sovitica.En los aos 70 hubo serios trastornos en
la economa mundial de la energa, como consecuencia del rpido
aumento en los precios y una reduccin del 5% en el suministro de
petrleo, cuando la OPEP (Organizacin de Pases Exportadores de
Petrleo) tom fuerza en el mercado de la energa.Tales situaciones no
afectaron tanto a los pases que se basaban en gran parte en el
carbn para cubrir sus necesidades de energa. Lo anterior, debido a
la combinacin de la diversidad geogrfica de las reservas
carbonferas y a la seguridad de su importacin. Muchas naciones
pueden usar sus propias reservas de carbn y aquellos que no las
posean pueden confiar plenamente en el carbn importado. La
confiabilidad de las importaciones est asegurada por la competencia
entre los muchos pases productores de carbn en el mundo, adems de
que el carbn es usualmente transportado por rutas martimas seguras
a los pases consumidores.En el evento de una interrupcin mayor en
el suministro de carbn de una regin del mundo, podra pronto ser
balanceada por el incremento de suministro de otras regiones, lo
cual les garantiza a los generadores de energa y fabricantes de
acero la estabilidad y seguridad en los suministros. Casi el 40% de
la electricidad y cerca del 70% del acero del mundo dependen del
carbn.La produccin mundial del carbn en 1994 refleja la crisis de
la minera en la Unin Europea (la produccin baj un 17,4%) y en Rusia
(decay en un 6,2%). En cambio se produjo un dinamismo en la
industria carbonfera de Estados Unidos, China, India, Colombia y
Australia entre otros pases. La produccin total en el mundo ese ao
fue 2.158,3 millones de toneladas, de las cuales China produjo un
27,4%, Estados Unidos un 5,5% y la Repblica de Surfrica un 4,8%.En
1996 se produjeron ms de 3.700 millones de toneladas (Mt) de carbn,
de las cuales ms de la mitad fueron utilizadas para generar
electricidad. Los principales productores de carbn fueron: Repblica
Popular China, Los Estados Unidos de Amrica, India, Surfrica,
Australia, Rusia, Polonia, Kazakhstan, Ucrania, Alemania, El Reino
Unido e Indonesia. Del carbn producido en 1996, ms de 470 Mt fueron
comercializadas internacionalmente. Se estima que el comercio
internacional del carbn bituminoso continuar creciendo por encima
de 560 Mt en al ao 2000 y de 850 Mt en el 2010.Tanto el tamao como
la diversidad del comercio internacional del carbn son nicos. Los
ms grandes productores de carbn en el mundo son la Repblica Popular
China (1.375 Mt en 1996) y los Estados Unidos de Amrica (878 Mt).
No obstante, el ms grande productor no es necesariamente el ms
grande exportador. Para algunos pases, tales como Australia y
Colombia, la exportacin de carbn es de mayor importancia para la
economa nacional que el consumo interno. Por otra parte, los
mayores productores (Repblica Popular China, Estados Unidos de
Amrica e India) tambin importan carbn, por razones de calidad y de
logstica.
ComercializacinAustralia es el lder mundial en la exportacin de
carbn; en 1996 export 139 Mt, de una produccin total de 195 Mt. Las
exportaciones australianas fueron a ms de 25 pases. El carbn
representa el rengln de mayor valor en las exportaciones de
Australia. Otros grandes exportadores fueron los Estados Unidos de
Amrica, que exportaron 83 Mt de un total de 878 Mt producidas a 29
pases, y Surfrica, que export 59.5 Mt de un total de 208 Mt
producidas. Opuesto a esto, la Repblica Popular China export slo
29.5 Mt en 1996, de su produccin total de 1.375 Mt, reflejando as
un gran consumo interno. De todas maneras, al igual que en
Indonesia, sus exportaciones estn creciendo rpidamente.Normalmente
los importadores de carbn se abastecen de un amplio rango de
fuentes. A va de ejemplo, en 1996 Francia import carbn de ms de 15
pases y los Pases Bajos de ms de 14 pases diferentes.La razn de
esta diversidad en la comercializacin del carbn, no slo es un
asunto de poder contar con varios proveedores, sino que tambin
tiene que ver con el hecho de la necesidad de usar diferentes
calidades de carbn para satisfacer requerimientos especficos de los
clientes.Los consumidores de carbn, independientemente de que
dependan de suministros domsticos o importados, pueden confiar en
su seguridad.Esta seguridad significa que la generacin de
electricidad para uso industrial o domstico puede ser garantizada,
a precios estables y competitivos, en comparacin con otros
combustibles fsiles.
5. Ventajas del CarbnLos aspectos sobre seguridad y salud han
sido desde hace mucho tiempo una preocupacin importante para la
industria del carbn. Los avances tecnolgicos en la explotacin
durante este siglo han conducido a mejoras en la productividad y
seguridad.Las minas de carbn hoy en da se asemejan ms a fbricas
altamente automatizadas que al ambiente de produccin que exista en
el Siglo XIX, caracterizado por el uso intensivo de mano de obra,
congestin y riesgos. La extraccin moderna del carbn alcanza
estndares en seguridad y salud ms altos que muchas otras
industrias.Por ejemplo, las estadsticas de la Oficina del Trabajo
de los Estado Unidos, muestran ms accidentes en actividades como
aserraderos, construccin, agricultura y fabricacin de muebles, que
en la explotacin de carbn. En Canad, la explotacin de carbn a cielo
abierto es una de las industrias grandes ms seguras, an ms segura
que el comercio al detal.La seguridad es de primordial importancia
para cada uno de los involucrados en la minera, para los obreros,
inversionistas y finalmente para el consumidor. En muchos pases,
los mineros reciben regularmente cursos de entrenamiento en
habilidades laborales y en seguridad. Las compaas de carbn
reconocen que el entrenamiento previene accidentes y que hay una
estrecha relacin entre una mayor seguridad y una ms alta
productividad.El carbn es un material comparativamente estable y no
presenta los problemas de fugas y derrames asociados a otros
combustibles fsiles tales como el gas y el petrleo. Alrededor del
mundo, el carbn es transportado en barcos, desde grandes cargueros
hasta pequeos barcos de cabotaje. Los accidentes que involucran el
hundimiento de barcos que transportan carbn son afortunadamente
escasos y en ningn caso la carga de carbn es un agente
contaminante.En tierra, el transporte de carbn se hace por medio de
correas transportadoras, carreteras o tren, es esencialmente ms
seguro que en el caso de otros combustibles fsiles. Igualmente lo
es su almacenamiento y utilizacin, tanto en la industria como en
los hogares. El polvo de carbn que se produce en las pilas o
durante su manejo, tambin se puede reducir al mnimo ahora gracias a
un diseo apropiado de las instalaciones de manejo.No existe una
fuente de energa ms segura que el carbn, cuando ste se almacena,
maneja y utiliza correctamente.
6. Carbn y desarrolloLos pronsticos ms recientes sugieren que la
poblacin del mundo crecer de 6.000 millones en 1999 a ms de 8000
millones en el ao 2020. Alrededor del 90% de ese crecimiento
ocurrir en los pases en desarrollo.En 1999, aproximadamente el 75%
de la poblacin del mundo que vive en pases en desarrollo y en los
recientemente industrializados, consumieron solamente el 33% del
total de la energa global consumida. Para el ao 2020 se calcula que
cerca del 85% de la poblacin mundial vivir en estos pases y ser
responsable de aproximadamente el 55% del consumo total de energa.
Este incremento en la demanda de energa significa que los
principales temas energticos tendrn una dimensin global.En las dos
ltimas dcadas la demanda de energa en Asia se increment en
aproximadamente 4.5% por ao, en comparacin con el 1% experimentado
por Norte Amrica y Europa. El aumento del consumo de carbn en Asia
ha sido an ms rpido, casi del 5.5% anualmente en los ltimos 10
aos.El carbn es el combustible fsil ms fcilmente disponible en la
regin. No existe en el futuro previsible ninguna alternativa
prctica distinta al carbn, que permita generar la electricidad
adicional que requiere la mayor parte de los pases en desarrollo
para su crecimiento econmico y para mejorar sus estndares de
vida.Los estimativos actuales sugieren que slo la mitad de la
poblacin del mundo tiene acceso a la electricidad. Ms de 2000
millones de personas dependen todava del fuego directo para
cocinar. A medida que los estndares de vida mejoran y la lea para
el fuego comienza a escasear, es inevitable que estas economas en
desarrollo se cambien a la electricidad, al gas y a otros
combustibles para cocinar, refrigerar y obtener calefaccin. El
consumo proyectado de energa en el mundo en desarrollo y
particularmente en Asia, indica un crecimiento masivo del uso de la
electricidad.La demanda de electricidad en Asia aument
aproximadamente 10% por ao durante el perodo 1980 a 1992; para el
perodo que se extiende hasta el 2010 puede esperarse confiadamente
un crecimiento promedio del 6%. La continua importancia del carbn
para impulsar el crecimiento econmico es resaltada por el hecho de
que la participacin del carbn en la generacin de electricidad en
Asia creci del 26% en 1980 al 42% en 1992 y se proyecta que crezca
hasta aproximadamente el 54% en el ao 2010.Se estima que la
capacidad de generar electricidad con carbn en Asia se multiplique
por ms de 3 entre los aos 1992 y 2010, lo que equivale a una tasa
de crecimiento superior a 20.000 MW por ao durante este perodo.
Este crecimiento podra estar limitado por la disponibilidad de
capital suficiente para financiar la construccin de las plantas
generadoras de energa y las lneas de transmisin y distribucin
requeridas, las cuales son sumamente costosas.Es ampliamente
reconocido que la disponibilidad de electricidad es un elemento
bsico para una mejora de la calidad de vida. Para que ocurra un
desarrollo sostenido, la transferencia de tecnologa es vital para
facilitar el manejo eficiente de los recursos y para asegurar el
acceso a las tecnologas de carbn limpio de que se dispone ahora
para la proteccin ambiental.
IntroduccinLa participacin mundial del petrleo en los diversos
sectores se dirige, principalmente, hacia el transporte,
industrial, comercial / residencial, y el sector elctrico;
observndose durante esta ltima dcada una tendencia importante a
sustituirlo por carbn y gas natural para la generacin de
electricidad. Actualmente, el aporte del petrleo al consumo global
de energa asciende al 39% (Ref. 1,2) Debido a que ste es una fuente
abundante y confiable, y a que su dominio de aplicacin en los
sectores indicados es bastante elevado, existe un notorio inters en
desarrollar nuevas tecnologas que permitan la incorporacin de otras
fuentes de energa capaces de competir con l. El desarrollo de estas
nuevas tecnologas dentro del sector elctrico tiene dos razones
fundamentales:a. Ambientalistas: para obtener energas que
favorezcan la reduccin de las emisiones a la atmsfera, yb.
Econmicas: para tratar de reducir costos.Estas tecnologas
emergentes que pueden sustituir a los combustibles fsiles se
identifican como fuentes alternas de energa o energas alternativas
(Ref. 1)El flujo de energa solar hacia la tierra es casi 20 mil
veces el consumo energtico humano actual. De esta energa, el 30%
aproximadamente se refleja y un 50% se convierte en calor y es
irradiada. La mayor parte de la energa restante es absorbida por el
ciclo hidrolgico del planeta. La utilizacin de estos recursos
renovables es altamente favorable; sin embargo, durante los ochenta
y los noventa se ha logrado poco progreso en cuanto a su aplicacin
y aprovechamiento industrial. Las energas alternas ms relevantes y
en curso de desarrollo tecnolgico son: Energa elica, que utiliza el
viento;
Energas fotovoltaica y trmica, que utilizan la energa solar;
Geotermia, que aprovecha el calor extrado del subsuelo por el
bombeo de aguas subterrneas alcanzadas con la perforacin y
fracturacin de acuferos;
Energa obtenida de celdas de combustibles, la cual produce
energa elctrica a partir de la energa qumica en forma ms eficiente
y menos contaminante (Ref. 3);
Biomasa;
Hidroelectricidad
Energa nuclear.
En la Tabla 1, se presenta el estado actual de desarrollo de las
diversas energas alternas y se demuestran las ventajas y
limitaciones en su aplicacin comercial. La energa de la biomasa
hasta los momentos ha servido para atender necesidades de ciudades
de menos de 10 mil personas. La geotermia depende de la existencia
de altas temperaturas en el subsuelo, que no siempre estn
disponibles. La energa elica est sujeta a los caprichos del aire,
lo que la limita bastante a pesar de su desarrollo. Finalmente, las
otras energas tienen limitaciones que les impiden penetrar el
mercado energtico liderado por el petrleo.
Tabla 1. Estado actal de las energas alternasEnergias Alternas
Estado actual
ElicaEs la mas promisoria. Se desarrollan nuevos sistemas de
control y pueden bajar los costos de capital en $ 1000/KW. Es muy
utilizada en Japn, EE.UU. y Holanda.
Solar FotovolticaDesarrollo de celdas policristalinas de alta
calidad. Se requiere mejorar su eficiencia 17- 18 %. Tecnologa muy
apropiada para lugares remotos y de dificil acceso. Mercado
limitado.
Solar TrmicaAltamente usada en pases industrializados para
calentamiento solar del agua para usao domstico.
GeotrmicaProbada y generalmente econmica. La Tecnologa HDR (Hard
Dry Rock) ha demostrado resultados variables en esquemas
exploratorios.
BiomasaAmpliamente demostrada y utilizada a escala mundial, no
compite con la energa del petrleo por sus altos costos. se mejora
la tecnologa de gasificacin de la biomasa por pirlisis para
aumentar su eficiencia.
Qumica (celdas de Cobustible)Se han desarrollado muchos tipos y
se evalua en escala de 11MW de produccin de electricidad. ya se
comercializa; sin embargo, se necesitan de 10 a 15 aos mas de
desarrollo.
HidroelectricidadSeguir manteniendo su participacin dentro del
escenario energtico mundial ( 20%). Ocasiona alteracin del
ecosistema y es de dificil financiamiento.
NuclearMercado cautivo sin mucha expansin ya que no se preveen
nuevas plantas, las cuales requieren mas de 30 aos para su
construccin.
En la actualidad, las energas alternas se proyectan en los
Estados Unidos, tal como puede observarse en la Tabla 2 (Ref. l).
La contribucin de dichas energas dentro del panorama energtico
mundial representar, segn nuestras estimaciones, aproximadamente el
15% del uso de la energa primaria mundial (Ref. 2) . Por lo tanto,
su impacto sobre el mercado energtico para sustituir al petrleo ser
bajo y sin efecto apreciable hasta el ao 2030 o ms.
Tabla 2. Proyeccinde las energas alternas en EE:UU. (Ref. 1)
Contribucin %.Fuente Energtica19902030
Biomas48.723.0
Hidroelectricidad46.710.6
Calor solar0.72.4
Electricidad solar0.119.9
Viento0.320.9
Geotrmica3.45.2
Fotovoltica0.018.1
Como puede observarse en las tablas arriba indicadas, las
energas alternas: solar, biomasa, geotrmica, elica,
hidroelectricidad y nuclear podrn encontrar nichos del mercado
energtico, pero sin competir ni afectar apreciablemente la energa y
los combustibles obtenidos del petrleo. Otro factor muy importante
es el costo de la generacin de la electricidad con dichas
tecnologas. En la Figura 1 puede apreciarse que el costo de
generacin de energas alternas en la actualidad no compite con la
producida por el petrleo. Los esfuerzos mundiales que se realizan
para reducir el costo y aumentar la eficiencia en estas tecnologas,
permitirn aumentar su competitividad con el petrleo ms all del ao
2030 (Ref. 1 ).Por otra parte, el esfuerzo tecnolgico y las grandes
inversiones que se realizan en EE.UU. y Japn para reducir el tamao
de las celdas de combustibles, con el fin de utilizarlas en los
vehculos elctricos, conducirn, en un plazo mayor a 15 aos, a
disminuir parcialmente el consumo de combustibles. Sin embargo, se
estima que el impacto sobre la industria petrolera ser bajo, aun si
dichas celdas se aplican al sector elctrico o automovilstico. Por
los momentos, un obstculo importante en la comercializacin de
dichos vehculos es su alto precio de venta. Es el caso del EV-1, de
la General Motors, comercializado en California a un costo de 30
mil US dlares la unidad.
7. ConclusionesLas energas alternas penetrarn nichos muy
limitados del mercado energtico mundial sin perjudicar
apreciablemente al negocio petrolero, por lo menos hasta el ao
2030. Las amenazas al mercado de los hidrocarburos en un escenario
verde por parte de dichas energas son bajas debido,
fundamentalmente, a su alto costo de produccin y a muchas
limitaciones para su aplicacin masiva. Estimaciones demuestran que
no ser sino hasta despus del ao 2030 cuando aparezca una
alternativa definitiva. Mientras tanto, la meta de los
investigadores del petrleo es desarrollar tecnologas para
mantenemos liderando el sector energtico mundial, aun dentro del
escenario verde. Como resulta frecuente que los fragmentos de carbn
y de turba muestren restos o huellas de plantas, desde muy pronto
se reconoci el origen vegetal de estos combustibles. Y puesto que
los carbones eran claramente antiguos mientras que las turbas
parecan recientes, se pens que no haba entre los dos ms que una
diferencia de edad: se dedujo que la turba, al envejecer, se
transformaba en carbn. Pero los progresos logrados en el dominio de
la geologa hicieron tambalear esta concepcin a finales del siglo
pasado. En efecto, se descubrieron turbas muy antiguas y lignitos
(variedad de carbn) que estaban en proceso de formacin.Era
necesaria una nueva explicacin de los orgenes de estos dos
combustibles. La anterior no serva.
Origen de la turbaAl realizarse la formacin de la turba casi
ante nuestros ojos, es fcil estudiar el proceso, el primer estadio
consiste en la formacin de un amasijo de restos vegetales, que son
atacados por bacterias en un medio embebido en agua. sta, al
estancarse en los intersticios o poros, impide que el aire penetre
en los montones de residuos. As el medio se vuelve asfixiante, y
slo pueden sobrevivir bacterias anaerobias, es decir, que no tienen
necesidad de aire: para respirar, utilizan el oxgeno fijado sobre
las molculas de la materia orgnica.Pero estas mismas bacterias
segregan cidos cuya concentracin acaba llegando a tal punto, que
las obliga a refugiarse en la capa ms reciente de residuos para
proseguir all su actividad. En las capas inferiores, la
descomposicin se interrumpe, pues los medios muy cidos impiden el
desarrollo de microorganismos.
Las turberas altas El origen de las turberas o yacimientos de
turba es una depresin muy hmeda, generalmente un lago en vas de ser
colmatado por su propia vegetacin. El amontonamiento de los tallos
muertos, sobre todo de carrizos, provoca poco a poco la elevacin de
esta zona. Las plantas acuticas emigran y, sobre esta turba de
carrizos, gruesa y muy cida, slo un musgo como el esfagno y algunos
otros raros vegetales pueden crecer en tales condiciones. El
esfagno, que es muy esponjoso, almacena el agua de lluvia y vive de
esta reserva. La planta muere por la base y, al descomponerse,
forma una turba muy fina que puede acumularse en montculos que a
veces sobrepasan en muchos metros el nivel del suelo: se han
formado turberas altas.Esta turba, explotable, se seca sobre los
mismos lugares de la extraccin. Su utilizacin es reducida. En
efecto, el oxgeno constituye un tercio de su peso; y, puesto que la
combustin implica una absorcin de oxgeno, la turba produce poco
calor al quemarse.La Turba en tres etapas: evolucin dentro de un
pequeo lago (figura 2) Al principio, se rellena con restos de
carrizos, que se acumulan y forman una terraza. Los carrizos, que
deben mantener su base en el agua, son repelidos hacia el centro;
lo mismo ocurre con las plantas acuticas, como los nenfares; en la
zona emergida se establecen los esfagnos.En el estadio final, la
turbera alta. Si el agua del lago es muy calcrea, la acidez de la
turba de carrizos es neutralizada, y en este caso un bosque hmedo
suele preceder al estadio de la turbera alta.
8. Origen del carbnLos carbones suelen nacer en una marisma,
vasta planicie de suave pendiente que se encuentra o bien al nivel
del mar o bien cubierta por unos decmetros de agua. Los cursos de
agua procedentes del interior del continente barren esta plataforma
sobre la que crece un bosque denso y excesiva cubierta vegetal. El
tipo actual ms representativo de esta asociacin vegetal es el
manglar o bosque de mangles, como el que crece en la vasta
desembocadura del ro Senegal en fricaLos restos vegetales que caen
en el agua salobre y mal aireada son atacados, como en el caso de
la turba, por bacterias anaerobias. Pero los cidos producidos por
estas bacterias son arrastrados a medida que se forman, perdindose
en el mar.As la descomposicin de la materia orgnica puede
prolongarse por ms tiempo y avanzar mucho ms que en las turberas
altas. En estas condiciones, la variedad de carbn obtenido, el
lignito, ser ms rico en carbono y ms pobre en oxgeno que la turba,
y por tanto de mejor calidad. Sin embargo, su poder calorfico es an
inferior al de la hulla (otra forma de carbn).
La hullaSi el fondo de la marisma o pantano tiene una pendiente
relativamente acentuada, no se formar lignito, sino hulla, otra
variedad de carbn. El bosque se presenta entonces como una banda
relativamente estrecha que bordea la marisma, de la cual parten a
la deriva viejos troncos y ramas rotas que se empapan de agua y
terminan por zozobrar.Los restos ms ligeros, como las hojas, que
flotan mejor, son trasladados ms lejos antes de caer al fondo. En
ciertos casos se puede observar la huella de todos estos restos
vegetales a lo largo de la veta de carbn: en primer lugar, los
tocones de los rboles enraizados en los sedimentos depositados por
los ros; a continuacin, las ramas y troncos cados; y, por fin, las
ramillas con las hojas (hullas grasas) e incluso los granos de
polen. A partir de observaciones hechas en las minas se ha podido
reconstruir el paisaje marismeo que acaba de ser descrito, pues no
se conoce ningn ejemplo actual.
En el CarbonferoMuchos yacimientos de carbn se remontan al
perodo geolgico llamado Carbonfero (de aqu le viene el nombre).
Suele pensarse que en este perodo, el quinto de la era Primaria, la
vegetacin deba de ser particularmente lujuriante. Esto no es del
todo exacto. Lo importante era que en esta poca existan condiciones
favorables para que la vegetacin produjese carbn, es decir,
numerosas regiones de marismas. El hombre ha prestado especial
atencin a los yacimientos que datan del Carbonfero porque tienen
vetas gruesas y numerosas, siendo por tanto especialmente fciles de
explotar.Para que se diesen estas vetas, no bast con que existieran
marismas; adems fue necesario que estos lugares se conservasen
durante largo tiempo, para que se acumulara en ellos mucha materia
orgnica; fue necesario tambin que el nivel del mar subiese a la
misma velocidad que se amontonaban los restos vegetales, para que
stos se sedimentaran siempre al nivel del agua. Si no hubiera
ocurrido as, los restos orgnicos, al permanecer al aire libre,
habran sido destruidos totalmente por las bacterias: en nuestros
bosques, las hojas muertas, las ramas desprendidas y los viejos
troncos abatidos desaparecen sin dar nunca carbn.
Trabajo enviado por:Lorena Tau [email protected] Estudios en
colegio industrial.
