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Chile: El paraíso de las termoeléctricas sucias

Posted by codemat en 8 diciembre, 2010

 

La forma como el Presidente Piñera canceló el Proyecto Termoeléctrico Barrancones, en las inmediaciones de Punta de Choros, totalmente al margen de la institucionalidad medio ambiental pero haciéndose eco de sus propias promesas electorales y de la activa movilización de rechazo de las organizaciones ecologistas y de la ciudadanía, crea una alta incertidumbre sobre como el gobierno tratará el tema de las restantes ocho termoeléctricas a carbón que al igual que Barrancones están situadas a menos de 40 kilómetros de reservas ambiéntales protegidas o de centros altamente poblados y con incidencia económica en cada una de las regiones.

Barrancones y su desenlace deja claro las evidentes debilidades de la ley y la inexistencia de una normativa mas rigurosa en la medición del impacto global que las centrales termoeléctricas producen en la salud y en la producción agrícola, aguas y recursos del mar en cada uno de los lugares donde se proyecta su instalación.

En particular la gran batalla se centrará en la termoeléctrica de Hacienda Castilla en la Región de Atacama, de propiedad del magnate brasileño Eike Batista, y ubicada a pocos kilómetros de Copiapó y Caldera, en una zona de producción de uva de mesa y oliva de exportación que sería profundamente dañada por la contaminación, a 8 kilómetros de Totoral y a 38 kilómetros del Parque Nacional Llanos de Challes. El proyecto de esta central termoeléctrica, de gran magnitud e impacto ambiental ya que en su fase final debería generar 2.500 MW de energía, está para ser votada por la COREMA regional proceso transitoriamente paralizado por una decisión de la Corte de Apelaciones de Copiapó que acogió un recurso de protección por las evidentes irregularidades que se han producido en el trámite del Estudio de Impacto Ambiental.

Las centrales termoeléctricas constituyen solución solo en relación al cuociente energía/costos, que es el único factor que las grandes empresas parecen tener en cuenta al decidir sus proyectos, lo cual favorece solo dichas empresas y, dado el tipo de cálculo de las tarifas, y aún mirando solo este aspecto, claramente no lo constituyen para el usuario. Lo grave es que desde la perspectiva del medio ambiente y la salud, provocan externalidades que si los operadores de las termoeléctricas tuviesen que internalizar el cuociente anterior esto haría que el negocio fuera inviable. De manera que son los estados –y sus habitantes- quienes terminan pagando los costos económicos de esta decisión.

La disponibilidad de combustibles fósiles y las necesidades energéticas globales establecen un escenario futuro donde aquellos serán actores predominantes. En Chile solamente, se considera la construcción de doce centrales a carbón (el más “sucio de los combustibles”) para el 2015 y al 2020 y de continuar con el Plan recomendado por el Ministerio de Energía, el 40% del total del total de generación eléctrica estaría basado en las termoeléctricas a carbón , con el agravante que los operadores con frecuencia, y burlando todo control fiscal, reemplazan el carbón por petcoke, el más “sucio” de los combustibles que como ha establecido la OMS al emitir Vanadio y Niquel puede producir cáncer y mientras se usen derivados del petróleo, se seguirá produciendo petcoke.

Por ser un buen negocio, tanto para productores de combustibles como para productores de energía eléctrica, se han desarrollado nuevas tecnologías para el uso de este combustible (que sería el peor escenario ambiental), que contribuyen a disminuir el efecto emisor, pero que aún dejan a las termoeléctricas como contaminantes. En buena medida –en la situación actual- el tema principal no es tanto el combustible, sino el uso de la tecnología adecuada para él, sea diésel, gas, o carbón. Pero ninguno de los proyectos presentados en Chile se plantean usar tecnología de punta ya que ello aumenta desventajosamente los costos para las empresas y, por tanto, se proponen simplemente quemar carbón pulverizado con lecho normal.

Las centrales de generación termoeléctricas generan energía eléctrica a partir de la combustión de algún combustible fósil, ya sea petróleo (o alguno de sus derivados o variantes) gas natural o carbón. La energía calórica producida por la combustión es transformada en movimiento y luego en energía eléctrica en un generador. Las centrales termoeléctricas clásicas son aquellas que emplean la combustión del carbón, petróleo (fuel oil) o gas natural para generar energía eléctrica.

Las centrales termoeléctricas de ciclo combinado, por otra parte, se caracterizan por combinar una turbina de gas (como la turbina de los aviones a reacción) para propulsar un generador eléctrico. Los gases –aún muy calientes- eyectados por la turbina, se vuelven a utilizar para propulsar un generador en un sistema tradicional de turbina a vapor. El espectro de combustibles que usan es amplio: diésel, gas, carbón e incluso petcoke.

Se sabe que el uso de combustibles fósiles genera lluvia ácida en la atmósfera y material particulado que puede contener metales pesados, especialmente en el caso de la generación vía carbón y petróleo. La contaminación en el caso de las centrales termoeléctricas convencionales que utilizan carbón tiene como efecto emisión de material particulado y ácidos de azufre.

Las centrales de ciclo combinado contaminan menos, especialmente aquellas que utilizan gas. No obstante ello, pueden ser importantes en términos de emisión de óxidos de azufre y hollines ácidos. Un enfoque simplificado de las repercusiones ambientales de la generación de electricidad de las diferentes cadenas de generación de electricidad, enfatizan los siguientes aspectos:

1. Emisiones contaminantes locales y de gases de efecto invernadero. Una de las consecuencias negativas de la generación termoeléctrica la constituye las emisiones contaminantes locales y de gases de efecto invernadero, principalmente el dióxido de carbono (CO2). Entre los principales contaminantes emitidos por el uso de dichas plantas energéticas encontramos los siguientes: óxidos de nitrógeno (NOx), dióxido de azufre (SO2), monóxido de carbono (CO), hidrocarburos no quemados (HC) y material particulado en suspensión.

Las concentraciones de óxidos de nitrógeno (NOx) dependen de la composición del combustible y de la temperatura de combustión. La producción de dióxido de carbono (CO2) e hidrocarburos no quemados (HC) dependen de la eficiencia del proceso de combustión.

2. Otro problema ambiental relacionado con la generación de electricidad es la llamada lluvia ácida. La lluvia ácida es el efecto climático de contaminación que se produce cuando junto con la humedad del aire se combinan el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx). Esta mezcla forma ácido sulfúrico y ácidos nítricos.

Este fenómeno comenzó a hacerse conocido en el mundo con la destrucción de los pinos de la Selva Negra en Alemania, y de los abetos rojos en Carolina del Norte, Estado Unidos, en la década de los años 70, que llamó la atención sobre los efectos perniciosos visibles en torno a las centrales térmicas, aunque también de las ciudades con parques automovilísticos muy grandes. El efecto dañino de la lluvia ácida también afecta los ríos y, muy particularmente los lagos, que tienen muy poca capacidad de neutralización. Una de las consecuencias de la lluvia ácida, junto con la destrucción de los árboles es su impacto sobre las plantas o árboles pequeños, puesto que la lluvia ácida reduce o impide su crecimiento.

En algunos casos, la lluvia ácida provoca la eliminación de poblaciones de peces y de otras especies marinas, en otros provoca el llamado “mal de la piedra” a obras arquitectónicas o monumentos realizados en piedra caliza o mármol, los que se destruyen lentamente por su acción química sobre el carbonato de calcio.

3. Efectos sobre la salud. El sitio de la Unión de Científicos Comprometidos UCS, establece que la “quema de carbón es una causa principal de smog, lluvia ácida, calentamiento global, y tóxicos atmosféricos” y estima que en una año promedio, una planta típica de carbón de 500 MW genera:

a)       3 millones 700 mil toneladas de dióxido de carbono, causa antrópica principal del calentamiento global. El equivale a cortar 161 millones de árboles.

b)       10 mil toneladas de dióxido de azufre, que causa lluvia ácida que daña bosques, lagos y edificios, y forma pequeñas partículas aéreas que pueden penetrar profundo en los pulmones.

c)       500 toneladas de pequeñas partículas aéreas, que causan bronquitis crónica, agravamiento del asma y muerte prematura.

d)       10 mil 200 toneladas de óxido de nitrógeno. Formación de ozono y smog que inflama los pulmones y otros males respiratorios.

e)       720 toneladas de monóxido de carbono, que causa dolores de cabeza y pone estrés adicional a personas con problemas cardiacos.

f)        220 toneladas de hidrocarburos, compuestos orgánicos volátiles (COV) que forman ozono.

g)       170 libras de mercurio, de las que basta 1/70 avo de cucharita vaciado en un lago de 8 hectáreas para que el pescado sea inseguro para servir.

h)       225 libras de arsénico, que acusará cáncer en una de cada 100 personas que beban agua conteniendo sólo 50 partes por cada mil millones.

i)        114 libras de plomo, 4 libras de cadmio y otros metales pesados tóxicos, así como pequeñas cantidades de uranio.1

Es evidente que cualquier solución energética disponible tiene un costo ambiental. Aún las más limpias, como los biocombustibles, cuya alta demanda provocó el año 2008 una aguda escasez de arroz a nivel mundial. El uso masificado de ellos provocaría graves efectos sobre las poblaciones cuya base alimenticia está constituida por el arroz y el maíz. Las proyecciones para Chile no son halagüeñas, el plan de inversiones de la CNE, actualizado a octubre de 2007, revela que se ha planificado la construcción de doce centrales termoeléctricas a carbón (ver tabla siguiente).

LAS RESPUESTAS DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA

Se han realizado grandes inversiones en los países mas desarrollados para apoyar la investigación y desarrollo tecnológicos conducentes a tecnologías más eficientes y más limpios. Resultado de esos esfuerzos sostenidos durante más de dos décadas, son las tecnologías actualmente disponibles para el uso del carbón con un mayor rendimiento energético y donde se logran emisiones más bajas que los estándares ambientales establecidos por la OMS.

Las tecnologías actualmente disponibles son:

1. Ciclo Combinado con Gasificación Integrada2 (IGCC, su sigla en inglés): es una tecnología que convierte primero el combustible (carbón o petcoke) en “gas sintético” un combustible más limpio que es posteriormente utilizado para energizar una turbina de gas de ciclo combinado para generar electricidad.

a)       La “nave insignia” de esta tecnología es la central termoeléctrica de Wabash3, una planta que genera 292 MW4 construida como “joint venture” entre privados y el Departamento de Energía de los Estados Unidos. Ha destacado por su capacidad para producir emisiones por debajo de todos los estándares ambientales de la EPA5. Los últimos adelantos de esta tecnología permiten acoplarle procesos de Captura y Almacenamiento de CO2 (CCS).

2.       Lecho fluidizado circulante6 (CFB): Una ventaja clave de la tecnología CFB es que el control de la contaminación está incluido en el proceso de combustión. Agregando calcita7 en la caldera de combustión, los diversos óxidos de azufre (SOx) son capturados en su punto de origen. La baja temperatura de combustión minimiza la formación de óxidos de nitrógenos (NOx) y la inyección de amoníaco en la caldera disminuye la producción restante a la mitad. Todo esto redunda en la capacidad para usar combustibles como el petcoke.

3.       Carbón pulverizado8 (PC): La combustión de carbón pulverizado es la más antigua de las tecnologías. Las plantas tradicionales han estado por décadas bajo el fuego cruzado de organizaciones ambientalistas.

Sus emisiones sobrepasan los límites establecidos y han producido miles de muertes en poblaciones expuestas a respirar sustancias cancerígenas o promotoras de un gran número de enfermedades. Por otra parte, siendo una tecnología de bajo costo, resulta ser una de las favoritas de la industria de producción de electricidad. El aumento del precio de los combustibles gatilló el apetito por combustibles más barato –más sucios y peligrosos, como el petcoke- y la tensa relación entre ambientalistas y autoridades de la salud por un lado e industriales por otro empeoró rápidamente.

La industria petrolera y los productores de energía vieron una oportunidad en la creación de mejores y más limpias tecnologías y se implementaron programas de I&D9 que redundaron en la creación de tres nuevas tecnologías de uso del carbón pulverizado: Supercrítica, Supercrítica Avanzada y Ultrasupercrítica. Tecnologías que –usando carbón pulverizado- difieren en su rendimiento energético y la presión a que se desarrolla el proceso, variables que aumentan desde supercrítica a ultrasupercrítica. En cambio las emisiones disminuyen en la misma dirección.

Todas tienen la capacidad de funcionar incluso con petcoke elevando, en este caso, sus emisiones por sobre de los límites permitidos. En principio, el problema al menos tecnológicamente presenta soluciones y los futuros desarrollos aún en etapa de laboratorio prometen tecnologías aún más limpias, lo que incidirá en una normativa más estricta que es indispensable aprobar para las emisiones al medio ambiente.

Al respecto, la ex Ministra Ana Lya Uriarte elaboró un Proyecto de nuevas normas para la regulación de máximos establecidos en la emisión del material particulado y de gases contaminantes de las centrales termoeléctricas a carbón que busca ajustar la normativa chilena a las normas internacionales que se exige al sector y que desgraciadamente, por diferencias de ópticas con el Ministerio de Energía de la época no logró aprobarse.

Hoy no existen, por tanto dichas normas que regulen las emisiones para centrales termoeléctricas las cuales solo están bajo la calificación del Sistema de Impacto Ambiental lo cual a todas luces es insuficiente. El proyecto de la CONAMA establece un criterio de cantidad máxima permitida para un contaminante en el efluente de la fuente emisora, que es el criterio utilizado internacionalmente, regulando así las emisiones de óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, material particulado, metales pesados y que en estudio incorpora además el vanadio, níquel, cromo y cadmio.

Este Proyecto de la CONAM, que debiera ser retomado por el Ministerio del Medio Ambiente actual, y que en su momento fue discutido por las mismas empresas que en sus países de origen aceptan esta normativa, establece incluso rangos mayores en NOx que los permitidos en EEUU (139) y en la Unión Europea (200) ya que admite un máximo superior de 500. En cuanto al SO2 en EEUU la norma permite un máximo de 192, en la Unión Europea de 200 y en el anteproyecto de sitúa el modelo bocamina unidad 2 en 276. En relación la material particulado comparativamente en EEUU se permite un máximo de emisiones de 20, en Canadá de 26 y el proyecto de la CONAMA lo sitúa entre 30 y 50. Por tanto, el proyecto de la CONAMA en materia de emisiones son superiores a las normas internacionales mas rigurosas, pero crea una normativa de un máximo de emisiones que hoy no existe y que permite que Chile se transforme en el paraíso de la termoeléctricas sucias.

El debate debe hacerse en Chile en relación al modelo de desarrollo sustentable que queremos para el país y, a partir de ello, fijar la estrategia de generación eléctrica para los próximos 20 años. Si Chile necesita duplicar su capacidad de generación de aquí al 2020, es perentorio incorporar energías limpias que aproveche los recursos naturales que el país posee. Para ello se requiere superar largamente la proyección que realizan actualmente los expertos del sector que pronostican, que en las actuales condiciones establecidas por la ley, solo un pobre 8% de la matriz energética de Chile en el 2020 estaría constituida por energías renovable son convencionales.

Se requiere dar un salto a ese pronóstico, una nueva ley que estimule la inversión en energías renovables, normas que exijan a los grandes proyectos mineros la instalación de centrales de energías limpias para sus proyectos y transformar la eficiencia energética como un factor central de la configuración de una nueva concepción de la matriz de generación en nuestro país.

  1. Impacto ambiental de una termoeléctrica. En: http://ambiental.uaslp.mx/docs/PMM-AP020711.pdf []
  2. Departamento de Energía de los Estados Unidos de América (DOE). Pioneering Gasification Plants. En: http://www.fossil.energy.gov/programs/powersystems/gasification/gasificationpioneer.html []
  3. Ubicada en West Terra Haute, Indiana, Estados Unidos. En: http://www.globalenergyinc.com/wabash []
  4. Millones de Watts. Un Watt es una medida de energía que representa la producción de un Joule por segundo y un Joule es aproximadamente la energía con que un objeto de 100 gramos golpea el suelo al caer desde un metro de altura. Es decir, esta planta produce en cada segundo, la energía con que golpea el suelo un objeto de 10 toneladas cayendo desde 3 Km. de altura. []
  5. Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos. []
  6. Power Engineering Internacional CFB: Techonology of the Future? En: http://pepei.pennnet.com/display_article/321582/6/ARTCL/none/none/1/CFB:-Technology-of-the-Future?/ []
7.        Mineral de bajo costo formado por carbonato de calcio. []
8.        T. Hewson. “Advancements in Coal Technologies”. 2006 Mid-América Regulatory Conference Columbus Ohio. En: http://www.puco.ohio.gov/emplibrary/files/media/Publications/MARC/Hewson.EVA.ppt#1 []
  1. Investigación y Desarrollo (R&D, su sigla en inglés). []
 
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