211service.com
Limpiar carbón sucio
La ciudad industrial en auge de Dongguan en el delta del río Pearl en el sureste de China pronto podría albergar una de las plantas de energía más sofisticadas del país, una que utiliza una tecnología de gasificación de carbón no convencional para hacer que el carbón más sucio se comporte como gas natural de combustión limpia. Sus desarrolladores, la empresa de servicios públicos con sede en Atlanta Compañía del Sur y empresa de ingeniería con sede en Houston KBR , anunció el acuerdo de licencia con Dongguan Power and Chemical Company este mes.
Carbón barato: Esta planta de demostración en Wilsonville, AL, utiliza un gasificador de transporte para convertir dos toneladas de carbón barato y de baja calidad por hora en un gas de combustión limpia. Una planta basada en tecnología similar está programada para China.
Dongguan Power planea implementar el esquema de gasificación en una planta de energía a gas natural de 120 megavatios existente, convirtiéndola en una planta de ciclo combinado de gasificación integrada (IGCC) que utiliza carbón de lignito cargado de humedad y barato. La modernización debería estar operando en 2011. Eso proporcionará a sus desarrolladores una demostración para determinar si la tecnología funcionará en plantas de IGCC más grandes y si es un proceso adecuado para integrar la tecnología de captura y almacenamiento de carbono, según John Thompson, director de Coal Programa de transición para el Fuerza de Tarea de Aire Limpio , una empresa de consultoría ambiental sin fines de lucro con sede en Boston. Quieren demostrar que esto funciona, dice Thompson.
El diseño de gasificación de Southern y KBR puede utilizar carbón sucio porque, en comparación con otros reactores de gasificación, utiliza un proceso relativamente lento y de baja temperatura. Los gasificadores convencionales, como los de General Electric y Shell, se basan en temperaturas de alrededor de 1.500 ºC para convertir el carbón finamente molido en una mezcla combustible de monóxido de carbono e hidrógeno conocida como gas de síntesis. Desafortunadamente, tales temperaturas derriten las cenizas y otros contaminantes minerales en el carbón, formando una escoria vítrea que eventualmente devora las baldosas cerámicas que protegen las paredes de acero de los reactores. Incluso los reactores que utilizan carbón de alta calidad deben ponerse fuera de servicio para la instalación de nuevas tejas al menos cada tres años. Por tanto, están mal adaptados para carbones de menor calidad que producirían varias veces más escoria.
El gasificador de Dongguan evitará esos problemas operando a solo 925 ºC a 980 ºC, por debajo de la temperatura de fusión del contaminante, explica Randall Rush, gerente general de sistemas de gasificación de Southern Company. No obstante, el carbón se gasifica completamente a estas temperaturas más bajas porque pasa el doble de tiempo en el proceso de Southern y KBR.
La tecnología es una adaptación del craqueo catalítico fluidizado empleado en las refinerías desde la década de 1940, que procesa el petróleo transportándolo en un circuito junto con partículas sólidas de catalizador. En el reactor de gasificación, la alimentación entrante de carbón fresco se transporta con un flujo circular de contaminantes sólidos del carbón, principalmente cenizas. La masa caliente elimina la mayor parte del contenido energético del carbón como gas de síntesis. Los sólidos que quedan simplemente se unen al flujo.
Southern y KBR comenzaron a diseñar la tecnología en 1988 y, con el apoyo del Departamento de Energía de EE. UU., Pusieron en marcha un reactor de demostración en Wilsonville, AL, en 1996, que puede gasificar dos toneladas de carbón por hora. Hace cuatro años lo rediseñaron, incorporando lo que habían aprendido en Wilsonville. Rush dice que el resultado será un diseño IGCC comparativamente confiable y asequible. En ausencia de escoria, el revestimiento cerámico de un reactor debería durar de 10 a 20 años, dice Rush.
La tecnología es atractiva para Dongguan Power porque puede usar carbón que es más barato y menos deseable. Las presentaciones de la firma señalan que la duplicación de los costos de combustible entre 2004 y 2006 eliminó el margen de beneficio de la empresa. Y aunque Dongguan Power inicialmente encargó un reactor del Instituto de Ingeniería Termofísica de la Academia China de Ciencias , que construyó un gasificador de transporte a escala de demostración el año pasado, la empresa ahora ha optado por el diseño de KBR y Southern.
Dongguan está apostando a que su planta IGCC se convertirá en un estándar para China a medida que el país toma medidas enérgicas contra las emisiones, y ya ha establecido planes para una planta de 800 megavatios. Ambos proyectos esperan la aprobación de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma de China, que controla los incentivos financieros necesarios para cubrir el mayor costo de una planta IGCC, aproximadamente el doble del precio de una planta de carbón pulverizado. La agencia ha aprobado solo uno de una docena de proyectos de IGCC propuestos hasta la fecha: el proyecto GreenGen de 250 megavatios en construcción en Tianjin.
Los IGCC podrían despegar más rápido en los EE. UU. Gracias a un sistema de límite y comercio de carbono que está considerando el Congreso. Es decir, si pasa y puede hacer subir los precios del carbono lo suficiente. La subsidiaria de Southern Company, Mississippi Power Company, ha chocado contra un muro de protesta con una propuesta para construir un Planta IGCC de 582 megavatios en el condado de Kemper, MS , antes de esa señal de precio. La planta de Mississippi Power capturaría el 65 por ciento de sus emisiones de dióxido de carbono, dando a la planta de lignito una huella de carbono comparable a la del gas natural. Esa promesa le valió al proyecto de $ 2.2 mil millones $ 403 millones en subvenciones federales y exenciones fiscales.
Thompson, del Clean Air Task Force, sostiene que tanto los proyectos de Dongguan como los de Kemper deben seguir adelante porque proporcionan un medio para controlar las emisiones de carbono del carbón. Él dice que los ambientalistas deberían reconocer que el uso del carbón en todo el mundo no desaparecerá pronto, lo que hace que la captura de carbono sea fundamental para lograr las grandes reducciones en las emisiones de gases de efecto invernadero necesarias en las próximas décadas para minimizar los impactos ecológicos del cambio climático global.
Si las nuevas tecnologías para controlar las emisiones de CO2 del carbón no se implementan ampliamente pronto, todo lo que el movimiento ambiental ha tratado de lograr durante el último siglo se va por la ventana, dice Thompson. Si CCS no se implementa ampliamente, se acabó el juego.