El cenit del carbón

Nuevos datos señalan que el pico de extracción del carbón está muy próximo.

Carlos Arribas, Ecologistes en Acció del País Valencià. Revista El Ecologista nº 69.

Aunque casi todo el mundo coincide en que en breve superaremos el pico de extracción del petróleo, si es que no lo hemos rebasado ya, las perspectivas para el carbón eran de una mayor duración de las reservas. Sin embargo, recientes estudios concluyen que este cenit también será inminente. Esto tiene unas importantes implicaciones en cuestiones tan relevantes como el cambio climático o la disponibilidad futura de energía fósil, pero también sobre lo absurdo de apostar por la tecnología –aún por demostrar su viabilidad– de captura de carbono.

“Al crecer las profundidades y los obstáculos en la minería del carbón nos encontraremos con ese indefinido, pero inevitable límite que paralizará nuestro progreso”
The Coal Question. W.S. Jevons, 1865

Esas palabras escritas por el economista y lógico británico eran una predicción de lo que le sucedería a la minería del carbón de su país en el siglo posterior. Preocupado por la finitud de los recursos no renovables, ese economista predijo el cenit del carbón inglés con mucha antelación. Ese cenit se produjo en 1913 y el que fuera principal productor ahora extrae menos del 1% de la producción mundial [1].

El cenit del carbón

Como todo recurso no renovable y por tanto finito, el carbón fue uno de los materiales que sirvió a los estudiosos como el geólogo Hubbert (1956) para establecer su teoría del cenit. Aunque ahora su teoría del cenit del petróleo es ampliamente aceptada, incluso por los discursos oficiales, Hubbert comenzó estudiando la producción de carbón en EE UU y extrapoló sus resultados a la predicción del cenit del petróleo. Ningún recurso finito puede aumentar indefinidamente su producción (extracción) y llegará un momento en que se alcance un máximo, al que inevitablemente seguirá un periodo de decrecimiento hasta la extinción del recurso. Esa curva sirve para hacer predicciones sobre la futura producción mundial de carbón.

Contrariamente a muchas predicciones que afirmaban que hay carbón para centenares de años [2], que se han demostrado equivocadas, y a las de los organismos oficiales que prevén que la producción de carbón crecerá de forma ininterrumpida en los próximos decenios [3], muchos investigadores están llegando a conclusiones que ubican su cenit a corto plazo y en todo caso en la primera mitad del siglo XXI. Para Patzek y Croft [4] el cenit ocurrirá en 2011, Energy Watch Group [5] la ubica en 2020, Höök y otros [6] la sitúan entre 2020 y 2030, y Mohr y Evans [7] en 2034. Algunos investigadores como Ruthledge [8], dadas las incertidumbres, renuncian a afirmar que haya un único cenit y afirman que el 90% del carbón extraíble se agotará antes del año 2070. Patzek y Croft, acercan al año 2058 ese agotamiento y otro autor (Mohr) lo sitúa más tarde en 2081, pero siempre dentro del siglo XXI.

Si se contabilizan, no las toneladas de carbón extraídas, sino la energía que ese carbón contiene, dado que el carbón con alto contenido en energía (antracita y carbón bituminoso) será el primero en agotarse, el cenit energético ocurriría sin embargo unos años antes. Por ejemplo Morh y Evans lo adelantan al año 2024. Además cada vez es más difícil extraer carbón, pues hay que excavar a mayores profundidades [9] y la productividad de las minas desciende. Todo ello se refleja en unos costes crecientes y un aumento del precio del carbón. Sin dejar de lado el creciente gasto energético de la extracción del carbón (Tasa de Retorno Energético o EROEI). Ya sabemos que si el coste energético se aproxima al contenido energético del recurso [10] la extracción dejará de tener sentido, aunque el recurso exista y se pueda tecnológicamente explotar.

Reservas, recursos y producción a largo plazo

No hay que confundir las reservas recuperables probadas (el carbón que permanece en depósitos conocidos, que ha sido medido y certificado como explotable bajo condiciones económicas y tecnológicas razonables), con los recursos, que incluyen carbón que podría existir en regiones sin explorar o depósitos sin descubrir en áreas carboníferas. Estos últimos son estimaciones, que en teoría podrían convertirse en reservas, dado el precio creciente de los combustibles fósiles y la escasez creciente de los mismos. Sin embargo un análisis histórico (1987-2005) de los recursos nos conduce a resultados contrarios: solamente en el caso de India y Australia han mostrado un incremento en sus reservas, todos los demás países han sufrido una reducción de sus reservas probadas [11] en un 35%. Por ejemplo Alemania mostró en 2001 unas reservas de 23 Gt de carbón bituminoso (World Energy Council, WEC, 2001) y sin embargo en el siguiente informe del WEC en 2004 esas reservas descendieron a menos del 1% (183 Mt). EE UU mostró unas reservas de 3.839 Gt en 1913, que cayeron dramáticamente a 23 Gt en 2010 [12]. En la práctica podría ocurrir lo contrario, es decir que las reservas se convirtieran en recursos, dado el carácter especulativo de algunas reservas.

¿Cuántas reservas probadas pueden extraerse realmente? El informe del WEC de 2010 (con datos de 2008 oficiales suministrados por los diferentes países) establece unas reservas de 860 Gt (405 Gt de carbón bituminoso, incluida la antracita, 260 Gt de carbón subbituminoso y 195 Gt de lignito). Otros recientes análisis rebajan esa cantidad a un total de 854 Gt [8], 702 Gt [7], y 630 Gt [4], con un grado de acuerdo general bastante grande. Sin embargo la producción a largo plazo no alcanzará el total de esas reservas y algún autor la rebaja aun más a 680 Gt [8].

Los grandes productores: The Big Six

Las reservas y la producción de carbón están muy desigualmente repartidas en el mundo. Seis países (EE UU, Rusia, China, India, Australia y Sudáfrica) controlan por ese orden más del 85% de las reservas del carbón bituminoso y una mayoría del carbón subbituminoso. Algunos países ya han traspasado el cenit de producción. Ya nos hemos referido a Reino Unido en 1913, pero más de 20 países productores han traspasado también ese punto, entre ellos Alemania y Japón.

EE UU con un 27% de las reservas (232 Gt) ya traspasó el cenit energético en 1998 [13], aunque la producción en términos de toneladas todavía está aumentando y desde entonces está en declive, debido al decrecimiento de la extracción de carbón bituminoso, que se concentra en la región de los Apalaches (Pennsylvania, Virginia Occidental y Kentucky Oriental). Toda la producción de antracita se localiza en Pennsylvania, que ya pasó por su cenit de producción en 1918. La producción de esa región tuvo dos cenit en las dos Guerras Mundiales y un último cenit en 1990, con las obligaciones de la Ley del Aire Limpio (1990) que desincentivó el uso de carbón con alto contenido en azufre.

La segunda región productora está en los Estados del interior (Illinois, Kentucky, Texas y otros), es la región de menos producción y el carbón tiene mucho azufre. La Tercera región es la del oeste (Montana, Wyoming, Alaska, Dakota del Norte y otros). Montana, Wyoming e Illinois presentan signos de agotamiento. Illinois está en declive desde 1995, Montana extrae la misma cantidad desde hace 20 años y solamente Wyoming está incrementando su producción. Ya es el principal Estado productor de EE UU. Además el carbón de esta región presenta un alto contenido de azufre, por lo que su uso en centrales térmicas está descendiendo, al entrar en conflicto con las restricciones de la Ley del Aire Limpio. La obligación legal de instalar desulfuradores de gases de combustión en las centrales termoeléctricas de EE UU en 2018 puede reavivar la extracción de carbón en esa región del interior.

Rusia es la segunda región, con el 23% de las reservas mundiales (197 Gt), aunque en su mayor parte de bajo contenido calorífico (carbón subbituminoso y lignito), que lo hace poco idóneo para ser transportado a grandes distancias o exportado. La producción se concentra en las cuenca del Donetsk (cerca de Ucrania), Kuznetsk y Pechora (al sur de los Urales). La mayor parte de las reservas están al este de los Urales, en regiones remotas, mal comunicadas y con clima inhóspito: las zonas de Siberia (Tunguska, Lena) y el lejano este ruso (Kansk-Achinsk) están sin explotar y es dudoso que lo sean alguna vez, dadas las grandes inversiones en infraestructuras (transporte, puertos) que serían necesarias para hacerlo. El cenit de la producción se dio en 1988, aunque al actual ritmo de extracción las reservas durarían centenares de años, si es que se explotan alguna vez. Rusia exporta el 20% de su producción y el uso interno creciente del carbón obedece a una política de liberar más gas natural para la exportación y generación de divisas.

China es la tercera región con mayores reservas de carbón (139 Gt). Más del 60% de la energía primaria procede del carbón y el uso del mismo ha aumentado en un 255% en los últimos 25 años, con aumentos anuales por encima del 10% en algunos años. En 2009 la producción alcanzó 3.050 Mt, el 44% de la producción mundial. La mayor parte de las reservas están en el norte, en las provincias de Mongolia Interior, Shaanxi y Shanxi, aunque hay una gran incertidumbre sobre su valor total. Casi toda la minería es de profundidad (entre 150 y 300 m). Aunque China ha sido un importante exportador de carbón, en los últimos años esa tendencia se ha invertido (94 Mt en 2003, 63 Mt en 2006) y se prevé que finalmente será un importador neto. Con el actual ritmo de extracción las reservas [12] durarán solamente 45 años. La predicción es que la producción llegará a su cenit alrededor de 2020. Dada la importancia de la producción de China el cenit mundial dependerá en gran medida del cenit chino.

Implicaciones en el cambio climático

Las reservas de carbón mundiales aportadas por varios autores y por el World Energy Council (2010) tienen una importante repercusión en las predicciones sobre el cambio climático. Esas cifras difieren sustancialmente de los cálculos del IPCC de las emisiones de gases de efecto invernadero en 2100 en sus informes sobre distintos escenarios [14]. Parece que esos cálculos dada la inminencia del cenit del carbón están muy sobreestimados, en algunos escenarios hasta en un factor de 100 [4].

También nos podríamos preguntar si estando el cenit del carbón tan cerca tiene sentido hacer grandes inversiones en la tecnología de la captura y secuestro del carbono (combustión limpia del carbón). Patzek y Croft proponen como alternativa la mejora en la eficiencia en la generación de energía eléctrica en las centrales termoeléctricas hasta valores del 50% (reactores con mayores presiones y temperaturas) mejorando el actual rendimiento del 35%. Hay que considerar que el 60% del carbón extraído en el mundo actualmente se quema en esas instalaciones y que una mejora del rendimiento de un 1% reduciría las emisiones [12] en un 2-3%.




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