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Centrales de carbón: una lucha por el equilibrio

Se conoce muy bien la necesidad de abandonar los combustibles fósiles y optar cada vez más por energías renovables, hacia la descarbonización de la economía y los objetivos establecidos en el Acuerdo de París.

El camino hacia la descarbonización implica un cambio profundo del modelo económico actual, que se basa en combustibles fósiles. Se necesitará una fuerte apuesta en eficiencia energética, innovación y electrificación basada en energías renovables.

La importancia de los combustibles fósiles en la matriz energética se deberá reducir progresivamente y se espera que para el año 2040, el petróleo, el carbón y el gas natural, representen solo una cuarta parte del consumo de energía primaria. Las energías renovables ganarán cada vez más importancia en el consumo de energía en el mundo.

¿Qué debemos hacer hasta que este escenario cambie? Hasta que se desarrolle una tecnología suficientemente barata y a gran escala, que permita producir energía renovable en múltiples frentes y que responda a las necesidades energéticas cada vez mayores de la población mundial, ¿cuál es el camino? Por parte de los usuarios, pasa por reducir el consumo de energía en el día a día; por parte de los productores, seguir apostando por el desarrollo de las energías renovables, minimizar los impactos del uso de combustibles fósiles y encontrar estrategias para «compensar» al planeta por los daños causados.

¿Cuáles son los desechos que producen las centrales de carbón?

Para comprender de qué manera se pueden minimizar los impactos ambientales de las centrales termoeléctricas (las que producen electricidad a partir de la combustión del carbón), necesitamos conocer mejor esos impactos.

¿Sabe cómo se produce electricidad en una central térmica de carbón?

En pocas palabras, el carbón finamente molido se introduce y se quema en grandes calderas, cuyo calor sirve para calentar agua. Por su parte, el agua que se encuentra caliente a altas temperaturas libera vapor y hace mover las turbinas. Y es el movimiento de las palas de esas turbinas que activa un generador y produce electricidad, que después se transforma en la corriente eléctrica común, que utilizamos en nuestras casas.

¿Y cuáles son los desechos que produce este proceso? La mayoría de la gente ve la liberación de gases contaminantes y el calentamiento global como los factores más preocupantes que se derivan del uso del carbón para producir energía. Pero en realidad existen, además de los gases contaminantes (como el óxido de azufre y óxido de nitrógeno), tres desechos sólidos que resultan de la combustión del carbón:

  • las llamadas cenizas volantes, que son las que quedan en el aire después de la combustión;
  • las cenizas de fondo, que resultan de la combustión del carbón y se depositan en el fondo de las calderas, así como el nombre lo indica;
  • el yeso, que resulta del proceso de retención de óxido de azufre en los gases. El azufre tiene que ser retenido por ser contaminante, tóxico e irritante para las vías respiratorias. Del proceso químico de retención resultan toneladas y toneladas de yeso.


Estos productos "sólidos" (cenizas y yeso) podían ser simplemente ignorados o considerados como "desechos", ante los cuales poco había que hacer. Pero con la introducción del concepto de "carbón limpio", las centrales térmicas aplicaron tecnologías capaces de hacer la reutilización de estos productos o en algunos casos su contención, impidiendo que lleguen a la naturaleza. 

Contener las cenizas

Un ejemplo de la tecnología empleada para impedir que las cenizas se propaguen por la atmósfera y provoquen fenómenos como las lluvias ácidas, tan sonadas en los años 80 y 90, son los depuradores electrostáticos. Se trata de la instalación de placas en el circuito de los humos que atraen las cenizas y las encaminan a silos de almacenamiento.

Por su parte, las cenizas de fondo también se pueden almacenar y reutilizar si las calderas de las centrales se equipan, por ejemplo, con un sistema de extracción húmedo de las cenizas de fondo. 

En lugar de ser simplemente depositadas en vertederos, estas cenizas se pueden reutilizar, como ocurre en la Central Termoeléctrica de Sines, donde se llenan de 15 a 20 camiones de cenizas diariamente. Este producto sirve para diversos fines, en particular para el sector de la construcción. Por ejemplo, los estadios de fútbol para la Euro 2004, en Portugal, se construyeron con cenizas de esta planta.

Transformar para reutilizar

La desulfuración (DeSOX) es otra forma de devolver al planeta parte de lo que se consume al generar electricidad a partir de combustibles fósiles. El término desulfuración significa un proceso químico que transforma el dióxido de azufre (SOx, un gas contaminante) en una materia prima que se puede aprovechar para los más diversos usos: el yeso. La Central Termoeléctrica de Sines cuenta con esta tecnología y produce de 15 a 20 camiones de yeso por día. ¿Veamos cómo funciona?

Así, además de producir energía eléctrica, la Central Termoeléctrica de Sines es una auténtica «fábrica de yeso» e impulsa la reutilización de este desecho, que de otra manera quedaría depositado en vertederos. En el año 2017, por un consumo de carbón de alrededor de 3,6 millones de toneladas, se produjeron 140 000 toneladas de yeso, que se vendieron en el mercado nacional e internacional para diferentes usos, en particular, yeso laminado (pladur) u otras aplicaciones.

Purificar la atmósfera

Al igual que el dióxido de azufre, del que ya hemos hablado, los gases contaminantes que resultan de la combustión del carbón, también contienen óxido de nitrógeno (NOx). Este gas, además de ser el componente principal en la producción de ácido nítrico, responsable de las lluvias ácidas, es perjudicial para la salud y el sistema respiratorio.

La aparición de directrices europeas que impusieron límites bajos a la emisión de estos gases llevó al desarrollo de nuevas tecnologías que pudieran eliminarlos de forma eficaz. Es el caso de la tecnología de desnitrificación (DeNOx): reducción catalítica selectiva o Selective Catalytic Reduction (SCR, por sus siglas en inglés).

El SCR es un método para convertir el óxido de nitrógeno (NOx) en nitrógeno (N7, que encontramos de manera natural en la atmósfera) y en agua, con la ayuda de un catalizador. Es una de las tecnologías de reducción de óxido de nitrógeno con mayor coste-beneficio, ya que su eficiencia en la eliminación del gas contaminante puede alcanzar el 90 %.

Sines: una planta que se preocupa por el futuro del planeta

La Central Termoeléctrica de Sines es una central convencional de EDP que utiliza como combustible el carbón fósil importado, con bajo contenido de azufre. Con una capacidad total instalada de 1256 MW, se compone por cuatro grupos generadores idénticos, independientes entre sí, cada uno con una capacidad eléctrica unitaria de 314 MW.

El primer grupo generador entró en funcionamiento en el año 1985 y, en pleno funcionamiento, responde a aproximadamente el 15 % de todo el consumo de energía de Portugal. Además de ser una de las centrales más recientes en la península ibérica, Sines se encuentra entre las primeras tres centrales de carbón más eficientes de la península.

En el año 2017 y gracias a una alta eficiencia del 37,8 % en las emisiones de CO2, la Central Termoeléctrica de Sines presentó un factor de emisión de CO2 de 0,89 TonCO2/MWhe (emisión de 8396,3 ktonCO2 para 9426 GWh de electricidad generada), que ha sido de los más bajos de la península ibérica.

La inversión ambiental en tecnología de desulfuración y desnitrificación ayudó a conseguir esta eficiencia. Con una inversión de 180 millones de euros, la desulfuración en Sines se completó a finales del año 2008 y ha reducido en más de un 90 % las emisiones de óxidos de azufre. En la península ibérica, EDP tiene dos centrales más de carbón en España: Soto Ribera y Aboño. A pesar de ser más antiguas que Sines, fueron las primeras en implementar la tecnología de desulfuración y desnitrificación, con una inversión total de 112 millones de euros (92 millones de euros en DeNOx). Aboño completó la desnitrificación en el año 2016 y Soto en el año 2017.

En el año 2011, la implementación del proceso de SCR requirió una inversión adicional de 100 millones de euros en la Central Termoeléctrica de Sines, pero permitió reducir significativamente (por encima del 80 %) sus emisiones de óxidos de nitrógeno.

¿Cuál es el beneficio de este esfuerzo? Más confianza y más reconocimiento de las entidades competentes materializadas en certificaciones ambientales por ISO 14001 y Registro por el Reglamento de Ecogestión y Auditoría.