Dióxido de carbono para la venta

El caso: En 1988, la Cooperativa de Energía Eléctrica de la Cuenca de Bismarck, Dakota del Norte, compró una planta química en problemas que convertía carbón en gas natural sintético. La apuesta dio sus frutos y la historia del éxito de Basin está alterando el negocio del poder y la política de la contaminación.

Compañía de gasificación Dakota

Esta historia fue parte de nuestro número de julio de 2005

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Ingresos del año fiscal 2005: $ 234.5 millones
Empleados: 700
CO2 almacenado bajo tierra: Seis millones de toneladas

El 14 de septiembre de 2000, Dakota Gasification Company fue más allá de la supervivencia. La planta química única de la compañía en Beulah, Dakota del Norte, una bestia industrial que convierte 18,000 toneladas de carbón de lignito en 170 millones de pies cúbicos de gas natural sintético por día (suficiente para calentar 2,500 hogares durante un año), había sido cancelado 15 años antes como un despilfarro financiado por el gobierno, un producto mal concebido de las políticas energéticas estadounidenses impulsadas por la crisis. Pero la decidida subsidiaria de una empresa de servicios públicos rural desafió a sus críticos. Ese día de septiembre, la compañía tomó un subproducto sucio, el dióxido de carbono, y lo convirtió en un activo financiero al encender una nueva tubería de CO2. La medida no solo aseguraría la viabilidad de la planta, sino que también ayudaría a limpiar la reputación ambiental de la energía del carbón.

Dakota Gasification opera un gasoducto de 300 kilómetros lleno de dióxido de carbono. Este río de contaminación se dirige hacia el norte desde Beulah hasta los envejecidos campos petrolíferos del sureste de Saskatchewan. Allí, el CO2 se hunde un kilómetro y medio por debajo de la superficie de la tierra en depósitos de petróleo espesos y rebeldes. El CO2 reduce la viscosidad del aceite en un factor de cuatro y facilita su flujo hacia la superficie. Se espera que el CO2 de Beulah ayude a extraer 130 millones de barriles adicionales de petróleo de los campos petrolíferos de Saskatchewan, por lo que Dakota está bien compensada. Una vez en el suelo, el dióxido de carbono ocupa el lugar del petróleo y queda atrapado debajo de una pila impermeable de piedra caliza, arenisca y pizarra. El proceso entierra de forma segura más CO2 en un año que el que liberan cien mil automóviles durante su vida útil.

Los legisladores miran cada vez más a la tecnología de Dakota como la clave potencial para la energía doméstica limpia en el futuro. La administración Bush ha avanzado la gasificación del carbón y el almacenamiento subterráneo de gases de efecto invernadero como una solución a largo plazo para un problema a largo plazo. El Departamento de Energía de EE. UU. Está defendiendo un programa de I + D de 10 años, denominado FutureGen, que tiene como objetivo perfeccionar una tarea que Dakota está logrando actualmente con tecnología que data de la década de 1970. FutureGen está promoviendo tecnología que ni siquiera se ha demostrado en pequeñas plantas piloto, dice Dale Simbeck, vicepresidente de tecnología de SFA Pacific, una consultora de energía con sede en Mountain View, CA. Pero aquí hay una operación a gran escala que es técnicamente exitosa y que está haciendo todas estas cosas de las que se habla.

Al Lukes, director de operaciones de Dakota, dice que está acostumbrado a las reacciones de sorpresa de los visitantes internacionales que vienen a ver lo que sucede en las llanuras del norte: la gente nos mira y dice: 'Dios mío, ¿puedes hacer eso?'

A medida que se difunde la historia de Dakota, los responsables de la formulación de políticas se enfrentan a una elección cada vez más difícil. La Agencia Internacional de Energía proyecta que se habrán instalado suficientes plantas de carbón para producir 1.400 gigavatios de electricidad entre 2003 y 2030. Estas plantas generarán alrededor de 118 mil millones de toneladas de dióxido de carbono durante su vida útil. Eso es más que todas las emisiones de carbono del carbón durante los últimos 250 años combinados. Incluso algunos ambientalistas pragmáticos están de acuerdo en que la tecnología de gasificación puede ser la palanca más grande disponible para limitar los gases de efecto invernadero a corto plazo. El carbón se va a extraer. La única pregunta es cómo se va a quemar, dice Antonia Herzog, científica principal del Consejo de Defensa de los Recursos Naturales, un grupo de defensa del medio ambiente con sede en Washington, DC. Si se van a construir nuevas plantas de carbón, deberían ser plantas de gasificación.

Dakota por defecto
Dakota Gasification se concibió durante la escasez de energía de la década de 1970. Mientras que la OPEP redujo los suministros de petróleo, los controles de precios en Estados Unidos ahogaron la producción de gas natural. Las empresas de gasoductos, alarmadas por la escasez de suministros, comenzaron a explorar fuentes alternativas; en 1978, un consorcio de empresas de gasoductos, Great Plains Gasification Associates, se había unido para construir la primera planta de gas natural sintético del mundo. La construcción comenzó en 1981 después de que el presidente Reagan accediera a respaldar el proyecto tecnológicamente ambicioso con garantías de préstamos federales, y en 1984 se completó. Apenas un año después, las empresas de gasoductos se rescataron, incumpliendo préstamos por valor de 1.500 millones de dólares.

El problema no era la tecnología de Great Plains. Su proceso, adaptado de la química que permitió a la Alemania nazi producir combustibles sintéticos para motores, funcionó como estaba diseñado: el carbón y el vapor reaccionaron juntos a 1000 ° C para producir una mezcla gaseosa de hidrógeno, monóxido de carbono y CO2 (más contaminantes como azufre, mercurio y gas xenón). Se purgó el CO2 puro y las corrientes contaminantes, y el monóxido de carbono y el hidrógeno restantes, una mezcla conocida como gas de síntesis o gas de síntesis, se alimentó a un catalizador para formar hidrocarburos. Los catalizadores de los nazis produjeron combustible para tanques, aviones y submarinos; El catalizador de Great Plains resultó en metano de alta calidad.

Lukes, un ingeniero químico que regresó a su Dakota del Norte natal para trabajar para Great Plains, dice que lo que cambió la empresa fue la perforación direccional y la desregulación del gas natural, que tuvo lugar durante varios años, a partir de 1978. La desregulación desató una búsqueda frenética de nuevos depósitos de gas y perforación direccional multiplicaron la producción de cada pozo. Great Plains esperaba obtener entre $ 9 y $ 10 por mil pies cúbicos por su gas sintético, pero a mediados de la década de 1980, un exceso de gasolina había llevado los precios a tan solo $ 1 por mil pies cúbicos. De ninguna manera podríamos producir gasolina por ese precio, dice Lukes.

La planta estaba obteniendo ingresos, pero a expensas de sus propietarios: gracias a las fórmulas de precios incluidas en su contrato de compra de gas a 25 años, los gasoductos pagaron a Great Plains un 50 por ciento más que el precio de mercado del gas natural.

El Departamento de Energía tomó posesión de Great Plains cuando las empresas de oleoductos se marcharon. Bajo presión para proteger 822 puestos de trabajo en Dakota del Norte económicamente deprimida y para recuperar algunas de las pérdidas del gobierno, la agencia permitió que la planta siguiera funcionando. Pero inmediatamente comenzó a buscar un comprador. En 1988 fundó la Cooperativa de Energía Eléctrica de la Cuenca de Bismarck, la empresa de servicios públicos local que alimentaba la planta. Basin Electric podía perder 37 millones de dólares al año, alrededor del 8 por ciento de sus ingresos anuales, si la planta cerraba. Esos 37 millones de dólares eran un gran número para Basin en ese entonces, dice Lukes. Basin adquirió la planta por $ 85 millones en efectivo (y la promesa de compartir las ganancias futuras con el Departamento de Energía) y creó una subsidiaria, Dakota Gasification, para operarla.

Fue un movimiento arriesgado para Basin. En los años posteriores a la compra, el apoyo político a las energías alternativas vaciló. Los precios de la gasolina bajaron. Y los gasoductos litigaron sus acuerdos de compra de gas, lo que obligó a un acuerdo que eliminaría el sobreprecio de protección de Dakota para fines de la década de 1990.

La basura de una empresa
Dakota sobrevivió convirtiéndose en un reciclador: los subproductos de sus corrientes de desechos generan más de $ 150,000 al día. Y su subproducto más lucrativo, el que finalmente aseguró su futuro, es el dióxido de carbono.

Limpiar el aceite con CO2 no es tan lucrativo como abrir un nuevo campo importante. Las compañías petroleras de renombre no los persiguen. Son como toques y buscan jonrones, dice Simbeck de SFA Pacific. Pero vale la pena hacer los golpes para las compañías petroleras de segundo nivel que ahora dominan la producción de petróleo de Estados Unidos y Canadá. Ponga el CO2 en el suelo y es probable que obtenga más petróleo, es decir, si tener CO2. La mayor parte del dióxido de carbono que se utiliza en los campos petroleros proviene de depósitos naturales de CO2 por sí solo o de CO2 arrastrado por el gas natural. Los operadores de campos petrolíferos al norte de Beulah no tenían ninguno.

A mediados de la década de 1990, Dakota parecía un sobreviviente, y PanCanadian Petroleum, con sede en Calgary, Alberta, el operador de uno de los campos petroleros más grandes de Canadá, estaba listo para negociar. La producción en el campo de PanCanadian en Weyburn, Saskatchewan, alcanzó su punto máximo en la década de 1960, pero los geólogos de la empresa creían que el CO2 volvería a acelerar. En virtud de un acuerdo de 1997, Dakota construyó compresores de gas y una tubería para entregar el CO2 a Weyburn, y PanCanadian acordó pagarle a Dakota los costos de financiamiento del equipo, además de pagar un cargo por demanda. En febrero, Dakota contrató a un segundo productor de petróleo de Saskatchewan, Apache Canada, que comenzará a tomar CO2 el próximo año.

Judy Fairburn, vicepresidenta de operaciones de EnCana (el nuevo nombre de PanCanadian después de fusionarse con Alberta Energy, con sede en Calgary), dice que la compra de CO2 de Dakota aumentó los costos de producción en Weyburn, y que PanCanadian basó su inversión en recibir entre 16 y 18 dólares el barril. Esa fue una buena apuesta: el petróleo ahora se vende a unos 50 dólares el barril y Weyburn está produciendo 26.000 barriles por día, su nivel más alto desde la década de 1970. Este campo petrolero definitivamente está en su segundo viento, dice Fairburn.

Con el gas natural que se vende a $ 7 por mil pies cúbicos, Dakota también se ve bien. Cuando se le preguntó si Dakota podría estar ganando más que sus clientes del campo petrolífero, Fairburn se ríe nerviosamente. Tendré que calcular eso, dice ella. Sin duda, están bien posicionados.

Lo son, y no solo por lo que están ayudando a llevar fuera del suelo. A medida que aumenta el petróleo en las Grandes Llanuras, el CO2 industrial de Dakota Gasification se acumula bajo tierra, creando un beneficio ambiental que podría valer millones de dólares más en los próximos años, si Estados Unidos alguna vez decide adoptar una política de emisiones de límites máximos y comerciales. Un estudio de investigación de 34 millones de dólares patrocinado por la Agencia Internacional de Energía ha estado rastreando el CO2 subterráneo. Su informe final, publicado el otoño pasado, confirmó lo que todos esperaban: los mismos estratos que sellaron el petróleo de Weyburn durante 50 millones de años deberían contener su CO2 durante miles de años, si no más.

La gasificación vuelve a estar en el centro de atención, y no solo por su capacidad para almacenar gases de efecto invernadero. Los precios récord del gas natural de hoy no muestran signos de caída, a pesar de los niveles récord de exploración de gas en América del Norte. Y la tecnología está mejorando. Desde 1984 se han construido docenas de plantas de gasificación, la mayoría de las cuales convierten el gas de síntesis derivado del carbón en fertilizantes de amoníaco, y su equipo de energía de vanguardia cuesta menos de construir y operar que el de Dakota. Los principales proveedores de equipos, como General Electric, están recibiendo pedidos de más. Dakota no solo tuvo suerte en su lucha de décadas para demostrar la viabilidad de la gasificación del carbón, sino que también tuvo razón.

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