El carbón es un recurso energético que se encuentra debajo de nuestros pies. Es una roca combustible, compuesta de materia vegetal que ha sido carbonizada. Aunque es posible encontrar carbón en la superficie, la mayoría se encuentra en depósitos subterráneos.
El carbón también se considera un “combustible fósil”. Obtiene ese nombre porque parte de su composición puede provenir de la vegetación prehistórica que alguna vez creció en nuestro planeta. En lugar de descomponerse, en las condiciones adecuadas, se interrumpe y almacena su energía.
La “Edad del Carbón” comenzó durante el Período Carbonífero, que se estima que comenzó hace 390 millones de años. Por lo tanto, la calidad del carbón está determinada por el tipo de vegetación que lo formó, la profundidad a la que está enterrado y la presión y temperatura presentes en el sitio del depósito.
El carbón puede ser un recurso energético asombroso. También podría conducir a la eventual destrucción de la humanidad. Aquí están las principales ventajas y desventajas del carbón a considerar.
Lista de las ventajas del carbón
1. Es uno de nuestros recursos más ampliamente disponibles.
En los Estados Unidos, hay suficientes reservas de carbón para proporcionar los niveles de energía actuales durante aproximadamente 4 siglos. A nivel mundial, British Petroleum estima que hay suficiente carbón en reservas probadas para cubrir más de 150 años de producción con las necesidades actuales. Eso le da una disponibilidad que es aproximadamente tres veces mayor que el petróleo o el gas natural, sin dejar de ser asequible. Se cree que más de 1 billón de toneladas métricas se encuentran en reservas probadas a nivel mundial en este momento.
2. Alimenta nuestra infraestructura actual.
Conocemos la naturaleza combustible del carbón desde el siglo XVII. Algunas sociedades han estado quemando carbón de superficie durante varios siglos más. Nuestra sociedad moderna se construyó sobre la base de la energía que el carbón puede producir. Este recurso ha pasado de fogatas y chimeneas a calderas y centrales eléctricas. Sabemos cómo cosechar y utilizar carbón de forma rápida y asequible para satisfacer nuestras necesidades.
3. Es una de las formas de energía más baratas del mundo.
La electricidad producida por la energía del carbón suele ser inferior a 0,03 dólares por kilovatio hora. El 16 de marzo de 2018, el precio por tonelada corta de carbón era de $63,00. Ciertos tipos de carbón, como el carbón térmico, se negociaban a un precio máximo de $40.00 al 24 de marzo de 2018. En comparación con el costo promedio de las estufas de leña, la calefacción de gas y petróleo o la calefacción eléctrica, el carbón es un recurso muy asequible.. Para algunas familias, el costo de un mes de calefacción a gas equivale a 4 toneladas de carbón que podrían haberse comprado.
4. Tiene la capacidad de convertirse en numerosos tipos de combustible.
Muchas veces, el carbón se quema en su estado natural si los niveles de pureza del depósito son lo suficientemente altos. El carbón también se puede transformar en un combustible líquido o un combustible gaseoso. Cuando se consume en un estado alterado, los niveles de partículas que se producen son mucho menores que cuando se consume en su estado natural. A pesar del proceso de transformación, el factor de carga del carbón tampoco cambia cuando se consume en forma gaseosa o líquida.
5. Puede ser competitivo con los recursos renovables.
Aunque la energía del carbón en su estado original es potencialmente dañina para el medio ambiente, el consumo de carbón limpio es una historia diferente. Las tecnologías actuales permiten capturar hasta el 90% de las emisiones que genera el carbón al ser consumido. La captura de esas emisiones puede convertirse en un nuevo recurso energético que también utilizamos para diversos fines. El Proyecto de Energía Limpia de Texas, por ejemplo, utiliza el dióxido de carbono capturado para mejorar sus servicios de recuperación de petróleo. La energía del carbón es hoy un 70% más limpia que en 1970.
6. Puede producir energía en cualquier momento.
A diferencia de muchas formas de energía renovable, la energía del carbón se puede producir en cualquier momento del día y prácticamente a cualquier nivel de demanda. Las instalaciones no necesitan almacenar energía si no hay suficiente viento para producir electricidad para la demanda local o si las nubes impiden que las instalaciones de energía solar maximicen su producción. Una de las grandes ventajas del carbón es que si se necesita energía, lo único que se debe hacer es agregar más carbón para obtener más energía.
7. Está más limpio que nunca.
Algunas personas pueden considerar las tecnologías de carbón limpio como un mito, pero la calidad del aire alrededor de las instalaciones de carbón de última generación es mejor que nunca antes con esta opción energética. Las centrales eléctricas de carbón más antiguas emiten un 90% más de contaminantes que una instalación moderna. Cuando se combina con tecnologías de carbón limpio y opciones de reciclaje, gran parte de los desechos producidos por la combustión del carbón pueden eliminarse o utilizarse de otras formas.
8. Se utiliza para crear productos que usamos todos los días.
Para los productos de acero que las sociedades de todo el mundo utilizan todos los días, la Asociación Mundial del Carbón afirma que el 74% del suministro se produce mediante el uso de carbón. El carbón coquizable es uno de los ingredientes principales en el proceso de fabricación de acero. En 2017, se produjeron más de 1.600 millones de toneladas de acero para diversas necesidades. Aunque el carbón no es técnicamente necesario para la creación de acero, su alto contenido de carbono y su asequibilidad general lo convierten en la primera opción para muchos fabricantes.
9. Es un ingrediente esencial en importantes productos especializados.
El carbón puede usarse para generar energía y producir acero, pero estos no son sus únicos usos. El carbón es un ingrediente esencial en la creación de filtros de carbón activado. Estos filtros se pueden usar para purificar el aire, purificar el agua y también forman parte del equipo que se usa para los tratamientos de diálisis renal. El carbón también forma parte de las tecnologías de fibra de carbono, que se pueden encontrar en todo, desde bicicletas hasta equipos de construcción. El carbón también produce siliconas y silanos, que utilizamos en champús, cosméticos y lubricantes.
10. Puede ser un salvavidas.
Cuando el carbón se transforma en carbón activado, se convierte en una sustancia muy porosa que es buena para absorber numerosas sustancias. De hecho, es tan eficaz que las salas de emergencia de todo el mundo a menudo mantienen un stock porque puede absorber venenos, productos químicos, medicamentos y otros elementos potencialmente peligrosos para la salud humana. También es bastante fácil de hacer, con varias guías disponibles en línea para ayudar a las personas a crear su propio carbón activado a partir del carbón.
11. Puede durar indefinidamente si se almacena correctamente.
El carbón puede perder algo de su volatilidad con el tiempo si no se almacena correctamente. Debe mantenerse seco para que pueda durar indefinidamente. Mucha gente almacena carbón en cubos, lo que no es ideal, porque interactuará con la humedad del medio ambiente. Debe almacenarse dentro de un tambor o recipiente sellado para evitar la interacción con las moléculas de agua y prolongar su vida útil.
12. Ofrece un factor de carga elevado.
El carbón es uno de los pocos recursos energéticos de los que disponemos que ofrece un factor de carga superior al 80%. Eso significa que podemos recibir más del 80% de la energía potencial que contiene el carbón. Es por esta razón que el carbón sigue siendo un recurso combustible popular. En comparación con las soluciones de energía renovable, el factor de carga del carbón es más del doble que el de algunas opciones solares o eólicas.
Lista de las desventajas del carbón
1. Ofrece un enorme potencial de daño al medio ambiente.
Cuando se consume carbón, libera partículas a la atmósfera. También libera un gran volumen de dióxido de carbono. Cuando se combinan, estos elementos pueden aumentar el efecto de reflexión de la luz solar cuando golpea nuestro planeta, reteniendo su calor en lugar de permitir que se disipe. Las partículas luego caen sobre la superficie, potencialmente contaminándola, en áreas de alto uso de carbón. El carbón también requiere acceso a la minería, lo que puede despojar al planeta de los recursos necesarios, poner en riesgo las aguas subterráneas y agregar aún más emisiones a la atmósfera.
2. Destruye hábitats.
Se utilizan varios procesos de minería para extraer carbón de sus depósitos subterráneos, pero solo se utilizan dos métodos principalmente: minería profunda (subterránea) y minería de superficie (a cielo abierto). Actualmente, se producen anualmente más de 7.200 millones de toneladas de carbón duro a través de estos métodos de extracción. Se forman grandes pozos en las minas a cielo abierto, que eliminan la capacidad del entorno natural de proporcionar hábitats para la vida silvestre local. La minería del carbón siempre desplazará a alguien o algo cuando ocurra.
3. Es un producto que se utiliza principalmente a nivel nacional.
Los 10 principales países que producen carbón en el mundo hoy tienen acceso a más del 80% del suministro total de carbón. Solo el 15% de la producción de hulla, según la Asociación Mundial del Carbón, se exporta al resto del mundo. Eso significa que China, India, Estados Unidos y Australia consumen más del 50% del carbón que se utiliza para generar electricidad cada año para sus propias necesidades domésticas.
4. Puede que sea abundante ahora, pero el carbón no es reemplazable.
No podemos reemplazar el carbón una vez que se ha extraído de su depósito. El proceso requerido para formar carbón involucra hasta 10 veces la cantidad de desechos de plantas, en volumen, para producir carbón. Eso significa que no es rentable ni práctico replicar la producción de carbón en un entorno de laboratorio. Si los niveles de consumo de carbón continúan aumentando, puede pasar menos de un siglo antes de que consumamos las reservas mundiales conocidas de esta fuente de energía.
5. Produce efectos secundarios potencialmente mortales cuando se quema.
El carbón libera altos niveles de dióxido de carbono porque ha atrapado la energía de la materia vegetal en descomposición en depósitos subterráneos que normalmente se habrían liberado. Dependiendo de la calidad del depósito y la cantidad de carbón quemado, los niveles de dióxido de carbono pueden estar muy concentrados tras su liberación. Las tecnologías de almacenamiento también pueden concentrar este gas. No solo sería peligroso si se inhalara, el dióxido de carbono concentrado también es muy ácido. Podría contaminar los recursos hídricos subterráneos, los recursos del suelo y destruir otros componentes de nuestra infraestructura natural.
6. Libera más que dióxido de carbono al medio ambiente.
Con el carbón, el dióxido de carbono es la principal amenaza para la atmósfera y el medio ambiente al considerar las emisiones. Sin embargo, no son las únicas emisiones que genera el consumo de carbón. Incluso los procesos de extracción de carbón más seguros pueden contaminar una región con mercurio, azufre, selenio y arsénico. Cuando se quema, el carbón libera óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno y monóxido de carbono.
7. Ofrece consecuencias potencialmente mortales para los mineros.
Una enfermedad llamada neumoconiosis de los trabajadores del carbón, a menudo llamada “Enfermedad del pulmón negro”, es muy prevalente en quienes trabajan en las minas de carbón. Esta enfermedad ocurre cuando se inhala polvo de carbón durante un período prolongado. Incluso cuando se usa equipo de protección personal y se siguen todas las regulaciones sobre exposición al polvo, todavía existe el riesgo de que ocurra esta enfermedad. Las tasas han estado aumentando, según Popular Science, especialmente en Kentucky y Virginia, desde principios de la década de 2000, y los mineros de entre 40 y 50 años lo tienen más común.
8. Puede producir radiación.
El consumo de carbón genera cenizas. Cuando se queman todas las impurezas, esta ceniza de carbón, según Scientific American, es más radiactiva que los desechos nucleares. Incluso las “cenizas volantes”, o las partículas que se liberan a la atmósfera cuando se consume carbón, contienen 100 veces más radiación de la que produciría una planta de energía nuclear con niveles de energía iguales. Esto se debe a que el carbón contiene uranio o torio, que se concentra hasta 10 veces sus niveles originales a través del proceso de combustión.
9. Produce enormes niveles de desperdicio.
En un período de 10 años, las centrales eléctricas de carbón en los Estados Unidos producen alrededor de 1.200 millones de toneladas cortas de desechos de carbón cada año. Aunque existe un potencial energético dentro de estos residuos, solo el 40% se recicla. Eso significa que cada año, EE. UU. Debe gestionar de alguna manera alrededor de 80 millones de toneladas cortas de residuos de carbón. Para la mayoría de las instalaciones, eso significa depositar los desechos en un vertedero o un estanque de contención.
10. Es un recurso “ininvertible”.
La mayoría de las empresas de energía que operan en países que tienen recursos de carbón no están construyendo nuevas plantas de carbón, incluso con tecnologías limpias de carbón. Se consideran una inversión de riesgo porque los fondos de inversión, los bancos y otras instituciones financieras no respaldarán su construcción. Eso significa que el público se vería obligado a subsidiar su construcción, por una suma de varios miles de millones de dólares cada año. Con los límites de carbono vigentes, la instalación de una nueva instalación costaría hasta $150 por kilovatio hora.
11. Puede producir lluvia ácida alrededor de las instalaciones de combustión.
Está comprobado que la combustión del carbón libera óxidos de azufre a la atmósfera. Cuando estos óxidos alcanzan una altitud lo suficientemente alta, se transforman de dióxido de azufre en trióxido de azufre a medida que interactúan con las moléculas de oxígeno. El trióxido de azufre luego reacciona con las moléculas de agua que se encuentran en la atmósfera, formando ácido sulfúrico. Si las moléculas de agua se formaran en nubes que dispersaran la lluvia, se crearía una lluvia ácida. Alrededor de las plantas de carbón, esta lluvia ácida puede ser tan ácida como el vinagre.
12. Se puede encontrar en productos alimenticios.
El carbón activado ha sido un ingrediente popular en varios productos alimenticios diferentes desde 2015. También se puede encontrar en suplementos y jugos exprimidos. Incluso se ha convertido en pasta de dientes. El problema con este ingrediente es que no tiene control sobre qué sustancias absorbe. Si se consume, puede eliminar nutrientes vitales a medida que el cuerpo los procesa y luego los elimina.
Las principales ventajas y desventajas del carbón nos muestran que con cuidado e innovación, podemos seguir mejorando el uso seguro de este recurso energético. Es abundante, asequible y utiliza tecnologías probadas. También está disponible principalmente para unos pocos privilegiados y siempre ofrecerá una amenaza de contaminación ambiental.