El carbón sigue dominando la generación de energía eléctrica a nivel mundial. Las nuevas tecnologías avanzadas para hacerlo más amigable ya están llegando a Latinoamérica

El carbón sigue siendo uno de los combustibles más utilizados para la generación de energía primaria y el principal para la generación de electricidad. En la primera categoría, energía primaria, el carbón tiene una participación en el mercado mundial del 25 por ciento, mientras que para la generación eléctrica es el claro dominador con el 40 por ciento del mercado mundial. Su dominio es tal que entre la segundo y tercer combustible en participación no alcanzan a superarlo. El gas, segundo combustible más utilizado para la generación eléctrica, cuenta con una participación de mercado del 20 por ciento, mientras que la hidroelectricidad tiene el 16 por ciento de cuota de mercado, según datos del World Coal Institute.

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Y es que el carbón, a pesar de ser señalado como uno de los peores enemigos para la salud del medio ambiente, sigue siendo una fuente de amplias reservas repartidas equitativamente por todo el mundo. Esta diversidad en las reservas de carbón quedan ejemplificada por los siete principales exportadores de carbón que están distribuidos por todos los continentes. El país que más exporta es Australia, seguido de Indonesia, Rusia, Sud África, China, Colombia y Estados Unidos. Otros países como la India o Brasil también cuentan con abundantes reservas de este mineral. Esta dispersión geográfica y número de ofertantes juega a favor de su posición económica y competitiva con respecto al resto de combustibles, a pesar de convivir con el ataque sistemático por parte de grupos ecologistas. La diversidad en la oferta permite que los precios de este insumo se mantengan relativamente estables en relación a, por ejemplo, el petróleo o el gas natural así como el aseguramiento de su disponibilidad.

Por ello, si el carbón consigue resolver el mayor de sus problemas mediante la captura o reducción de las emisiones e incrementando su eficiencia para utilizar menos carbón para generar más electricidad, su posición en el mercado puede fortalecerse notoriamente dada la coyuntura que enfrentan el resto de alternativas, especialmente los combustibles fósiles.

Si bien en mercados maduros se está optando por no incrementar su cuota de mercado, especialmente cierto en Europa, se proyecta que su uso seguirá incrementando a medida que naciones emergentes incrementan sus necesidades energéticas. Ejemplos de países que seguirán utilizando el carbón como fuente para la generación de electricidad incluyen a naciones tan potentes en su futuro consumo energético como India y China. A pesar de que su uso seguirá en aumento, sí se espera que su participación en la matriz global de generación decrezca en favor de otras alternativas como las renovables, favorecidas también por los elevados precios de los combustibles fósiles.

Debido a esta realidad con el carbón, se ha seguido invirtiendo en investigación y desarrollo para poder seguir utilizándolo minimizando el daño que puede provocar en el medio ambiente. Varias alternativas tecnológicas han emergido para mejorar las prestaciones medio ambientales del carbón que apuntan en tres direcciones concretas: la captura de dióxido de carbono, mejoras en la eficiencia de su combustión y la eliminación de otros polucionantes como los sulfuros o los óxidos.

Debido a la complejidad de atacar estas tres líneas de acción, en la actualidad las nuevas instalaciones incorporan mejoras en la combustión para incrementar la eficiencia entre el insumo utilizado y la cantidad de electricidad generada. Entre estas tecnologías encontramos las que se conocen como “Supercritica” y “Ultra Supercritica”, e IGCC (Integrated Regasification Combined Cycle).

Las mejoras tecnológicas en la combustión son las que más han avanzado en los últimos 15 años, consiguiendo aumentar la eficiencia de las centrales de carbón en unos cinco puntos porcentuales, pasando de un eficiencia de 42 por ciento a una de 46 por ciento con tecnología Supercritica y hasta en un 50 por ciento con Ultra Supercritica.

Las calderas Supercriticas utilizadas en estas centrales a carbón son capaces de soportar temperaturas de entre 540 y 620 grados centígrados gracias a la mejora en los materiales que las componen. Se espera seguir mejorando las prestaciones de las calderas para soportar mayores temperaturas. La mejora en la eficiencia ha conseguido reducir las emisiones de dióxido de carbono (aproximadamente en un 2,5 por ciento), oxido de nitrógeno y dióxido de sulfuro. Además, la mayor eficiencia permite utilizar una menor cantidad de agua, otro elemento que empieza a ser considerado clave tanto a nivel ecológico como económico en las centrales térmicas.

Uno de los beneficios de instalar este tipo de centrales a carbón es que se asemejan en su operación a las centrales existentes, reduciendo la curva de aprendizaje para manejarlas así como para construirlas. Según datos del Banco Mundial, en el mundo existen 400 centrales a carbón que emplean la tecnología Supercritica. Estas centrales están ubicadas en Estados Unidos, Europa, Rusia y Japón.

A partir de 2012, Latinoamérica también contará con la primera central Supercritica. Fabricantes como Mitsubishi, que han anunciado que realizarán importantes esfuerzos para promover este tecnología a nivel mundial,, esperan que la demanda de plantas a carbón Supercriticas aumente significativamente en los próximos años debido a los elevados precios del petróleo y el gas.

Tecnología Supercritica en México

En febrero de 2006 Mitsubishi Heavy Industries anunciaba que la Comisión Federal de Electricidad (CFE) le había contratado una planta a carbón con tecnología Supercritica que contará, una vez finalizada, con una capacidad de 700 MW. Se estima que este central podrá abastecer a un millón de usuarios, aproximadamente. Se espera que la planta esté terminada para el año 2012, debido a que ha sufrido varios retrasos en el inicio de su construcción.

El proyecto requiere una inversión de 612 millones de dólares y será financiando, en parte, por los bancos japoneses Japan Bank of International Cooperation (JBIC) y el Nippon Export and Investment Insurance (NEXI). Esta nueva central otorgada a una empresa japonesa se enmarca dentro del acuerdo suscrito entre México y Japón en Abril de 2005 para fortalecer ambas economías mediante trabajos de cooperación conjunta, como el desarrollo de este proyecto térmico. También se espera que se generan 3.500 empleos como consecuencia de su construcción.

La nueva central será la Unidad 7 del complejo generador conocido como Petacalco, ubicado en el estado de Guerrero en la costa del Océano Pacífico. Este complejo generador cuenta ya con seis unidades de generación a carbón con una capacidad de 350 MW cada una para contar con una capacidad total de 2.100 MW. Este complejo inició sus operaciones en 1993 con la entrada de la primera unidad y desde noviembre de 1994, cuando inició sus actividades la sexta unidad, este complejo no había recibido ninguna adición nueva. Este complejo generador además cuenta con 15 líneas de transmisión: tres de 400 kV, siete de 230 kV y cuatro de 115 kV.

Este proyecto tiene efectos colaterales en otras áreas de la economía, ya que su puesta en marcha requiere la construcción de otro muelle para poder acoger el carbón que vendrá procedente de Australia, país que ha sido seleccionado para la importación del insumo.

Sin duda este proyecto termoeléctrico viene a fortalecer la matriz energética de México que durante 2007 vio una interesante actividad de puesta en marcha de nuevas centrales. Durante ese año, por ejemplo, inició operaciones la central de ciclo combinado Tamazunchale con una capacidad instalada de 1.135 MW y propiedad de la española Iberdrola. La adición de nuevas centrales en México no es únicamente importante por el crecimiento anual en la demanda de electricidad, sino porque el Gobierno de ese país espera que en 2010 deban retirarse 740 MW y en 2011 otros 1.134 MW pertenecientes a viejas e ineficientes plantas. Estas pérdidas se verán compensadas con la puesta en marcha de una central de ciclo combinado que añadirá 641 MW de capacidad al sistema nacional en 2011. Un año después, debería iniciar operaciones una gran central hidroeléctrica, La Yesca, que aportara 750 MW a la red nacional. Esta central hidroeléctrica requerirá una inversión de 767 millones de dólares aproximadamente.

Con el precio del petróleo y el gas natural al alza, el carbón mediante tecnologías Supercriticas como la instalada en Petacalco pueden ser una opción que no puede descartarse a futuro.