Políticas de beneficio del carbón: palos pero no zanahorias

Con el aumento de la demanda de carbón, la única opción viable que le queda al gobierno es ir en contra de su política de autosuficiencia, siendo el beneficio del carbón un paso factible en este sentido.

Este artículo es parte de la serie Comprehensive Energy Monitor: India and the World

En 2021-22, un aumento en la demanda de energía en India aumentó la demanda de carbón hasta tal punto que el gobierno tuvo que ir en contra de su política de autosuficiencia y dar instrucciones a los generadores de energía para importar carbón. El gobierno también ordenó a los bancos que ofrecieran asistencia financiera a las centrales eléctricas que fueran clasificadas como financieramente inviables o demasiado viejas para operar. Estos desarrollos resaltan la última ironía del clima extremo en verano e invierno en todo el mundo que se supone que es causado por el cambio climático que hace que el mundo vuelva a quemar carbón, una de las causas clave del cambio climático. Estos desarrollos justifican una revisión de las políticas de la India para aumentar la producción de carbón más limpio a nivel nacional. Un carbón más limpio quemado de manera eficiente puede reducir tanto la contaminación local como las emisiones de carbono. El primer paso para lograr este objetivo es el beneficio del carbón.

El beneficio del carbón es un proceso que mejora la consistencia del tamaño y mejora la calidad del carbón al reducir la materia extraña no combustible y las cenizas asociadas. El beneficio se puede lograr con el descascarillado en seco donde la materia que no es carbón se elimina sin usar medios líquidos. También se puede hacer a través de un proceso húmedo donde el carbón se tritura y se coloca en un medio líquido (generalmente agua) de gravedad específica ajustable para separar el carbón más liviano (con bajo contenido de cenizas) del carbón más pesado (con alto contenido de cenizas, 'rechazos'). Los rechazos también contienen materia carbonosa y deben utilizarse económicamente.

Se dice que el carbón indio es de 'origen a la deriva' y tiene materia mineral finamente diseminada con materia de carbón que causa un deterioro significativo en la calidad en la etapa de formación misma.

Más del 75 por ciento del carbón indio tiene un contenido de cenizas de más del 30 por ciento o más, y en algún lugar el contenido de cenizas llega al 50 por ciento. Se dice que el carbón indio es de 'origen a la deriva' y tiene materia mineral finamente diseminada con materia de carbón que causa un deterioro significativo en la calidad en la etapa de formación misma. La materia mineral de la que la ceniza es una parte importante es ceniza inherente (a diferencia de la ceniza libre) incrustada en la parte combustible del carbón y, por lo tanto, no se puede eliminar fácilmente. Este es uno de los desafíos del beneficio del carbón en la India.

Las centrales eléctricas que utilizan carbón de mayor calidad tienen una ventaja de rendimiento sobre el carbón de menor calidad. En general, cuanto mayor sea el contenido de cenizas del carbón, menor será el poder calorífico del carbón por unidad de peso de carbón. Cuando se reduce el porcentaje de contenido de cenizas, el poder calorífico del carbón aumenta y, por lo tanto, se puede quemar menos carbón crudo para producir una determinada calidad de electricidad. Cuando se usa carbón con bajo contenido de cenizas, los operadores de la planta pueden reducir el mantenimiento programado y no programado requerido para eliminar la recolección de cenizas. El carbón con menos cenizas también puede reducir la corrosión en los conductos de la planta, lo que reduce la vida útil de la planta.

El carbón con bajo contenido de cenizas puede reducir el daño a todos los equipos de manejo de carbón, como transportadores, pulverizadores, trituradoras y almacenamiento. El uso de carbones con alto contenido de ceniza aumenta la carga en la planta, lo que aumenta la cantidad de energía del sitio de la planta necesaria para operar la planta, lo que reduce la energía disponible para la generación de energía. Esto aumenta los costos operativos de la planta y disminuye su potencial de ganancias.

El beneficio mejora las operaciones generales de la planta que afectan directamente la rentabilidad de una planta de carbón a largo plazo y también mejora su capacidad para evitar sanciones y disputas ambientales. También mejora la vida útil de los dispositivos de control de emisiones. La mayor parte de la ceniza presente en el carbón viaja a través del proceso de combustión y es capturada por dispositivos de control de emisiones como los precipitadores electrostáticos. El uso de carbón lavado reduce la cantidad de cenizas producidas y recolectadas por estos dispositivos y prolonga su vida útil.

El uso de carbones con alto contenido de ceniza aumenta la carga en la planta, lo que aumenta la cantidad de energía del sitio de la planta necesaria para operar la planta, lo que reduce la energía disponible para la generación de energía.

India es única entre las naciones que usan carbón para la generación de energía porque transporta carbón a distancias mucho mayores desde la mina hasta la central eléctrica. Además de su efecto perjudicial sobre el medio ambiente, la carga adicional que tendría que transportar el sistema ferroviario significaba un costo adicional para la economía, así como una mayor contaminación del aire a través del sistema de transporte. Dadas las largas distancias de transporte, el carbón con menos cenizas dará como resultado reducciones en los costos de flete para transportar el mismo contenido de energía. India continúa utilizando la misma vía para el tráfico de mercancías y pasajeros, a diferencia de la mayoría de los países desarrollados que utilizan vías exclusivas. La diferencia de velocidad entre los dos (pasajeros y carga) erosiona la capacidad de la red ferroviaria india. La congestión de la red se agrava aún más porque la parte del tráfico de carbón se concentra en alrededor de una docena de rutas.

La ley de minas de carbón (nacionalización) de 1973 fue enmendada en 1993 para permitir la extracción de carbón por parte de los sectores público y privado para consumo cautivo para la producción de hierro y acero, generación de energía, lavado de carbón obtenido de una mina y otros usos finales. , que será notificado por el Gobierno de vez en cuando. Los formuladores de políticas reconocieron la necesidad del beneficio del carbón en los planes quinquenales de la India en las últimas tres décadas y también identificaron algunas razones para la utilización de baja capacidad. Por ejemplo, el décimo plan (1997-2002) estableció que la capacidad de lavado del carbón coquizable está infrautilizada porque la calidad del carbón en la India hacía que el lavado no fuera rentable. También indicó que los lavadores de carbón coquizable existentes fueron diseñados para beneficiar el carbón coquizable de características de 'lavabilidad' relativamente fáciles a moderadamente difíciles, pero la producción de carbón se había desplazado hacia carbones más 'difíciles de lavar'. El documento del décimo plan observó que aunque la instalación de lavadoras estaba abierta al sector privado, "no había interesados". El plan 11 (2007-2012) observó que el lavado de carbón garantizaría un suministro constante de combustible a las calderas de combustión de carbón pulverizado (PCC) convencionales y mejoraría la eficiencia en un 1 por ciento. Advirtió que un aumento en la capacidad de lavado, en consecuencia, aumentaría la demanda de carbón en bruto a menos que los finos se utilizaran productivamente.

En 1997, una notificación del Ministerio de Medio Ambiente, Bosques y Cambio Climático (MOEF&CC) requería que todas las centrales eléctricas ubicadas a más de 1000 km (kilómetros) de la bocamina o ubicadas en áreas urbanas y sensibles usaran un contenido de ceniza de carbón de no más de 34 por ciento a partir de 2001. En 2012, el MOEF&CC revisó los estándares nacionales de calidad del aire ambiental (NAAQS) para 12 contaminantes.

Los formuladores de políticas reconocieron la necesidad del beneficio del carbón en los planes quinquenales de la India en las últimas tres décadas y también identificaron algunas razones para la utilización de baja capacidad.

En 2014, MOEF&CC notificó que las centrales eléctricas de capacidad superior a 100 MW ubicadas entre 500 y 749 km desde la boca del tajo se abastecerán con carbón crudo, mezclado o beneficiado con un contenido de cenizas que no supere el 34 % en promedio trimestral a partir de junio de 2016. En Además, todas las plantas de carbón nuevas han recibido el mandato de usar tecnología supercrítica y se han asignado objetivos de eficiencia obligatorios a 144 plantas existentes que requerirán el uso de carbón de mayor calidad.

A pesar de los beneficios técnicos y las intervenciones de políticas que han existido durante más de dos décadas, los productores y usuarios de carbón (particularmente, los generadores de energía) no han adoptado el lavado de carbón a gran escala. En 2020-21, la producción de carbón lavado (coquizable y no coquizable) fue de 22 951 TM o solo el 3 % de la producción de carbón crudo de 716 083 TM 2020-21. De esto, alrededor del 20 por ciento era carbón coquizable y el resto era carbón no coquizable. La capacidad total de lavado fue de 29,98 TM, lo que significa que la utilización de la capacidad superó el 75 %. Las lavadoras del sector público representaron más del 83 por ciento de la producción de carbón lavado. Es probable que si las políticas para promover el beneficio del carbón se centren más en incentivos ("zanahorias") en lugar de mandatos ("palos"), la demanda de carbón lavado aumentará sustancialmente.

La directiva de política que influyó en la instalación de lavadoras priorizó la conveniencia ambiental sobre la viabilidad económica y no consideró el costo del cumplimiento.

En general, la expansión de la capacidad de beneficio del carbón y el uso de carbón limpio en la India para una mayor seguridad energética y protección del medio ambiente parece ser menos un problema técnico o de cumplimiento normativo y más bien un problema económico. La directiva de política que influyó en la instalación de lavadoras priorizó la conveniencia ambiental sobre la viabilidad económica y no consideró el costo del cumplimiento. Estaba en desacuerdo con la creciente influencia de las fuerzas comerciales y de mercado en todos los segmentos de la cadena de valor de la minería del carbón y la generación de energía. Los generadores de energía están bajo presión para contener los costos de generación para mantener estables los niveles de las tarifas de energía y, al mismo tiempo, también se espera que inviertan en tecnologías para reducir la contaminación. En otras palabras, se espera que produzcan un bien público como aire limpio a expensas de una inversión privada que no pueden recuperar. Es poco probable que el lavado se realice voluntariamente a menos que exista un incentivo para hacerlo, como el apoyo financiero público en la escala disponible para la energía renovable.

Dado que los beneficios económicos y ambientales del beneficio del carbón a nivel nacional no suelen traducirse en ahorros financieros a nivel de planta, se puede presentar un caso para justificar el apoyo público. La utilización del Fondo Nacional para el Medio Ambiente Limpio (NCEF) para invertir en la mejora de la calidad del carbón en general y el lavado del carbón en particular ofrecerá un apoyo inequívoco para cambiar la política del carbón de la cantidad a la calidad. El informe de 2020 sobre el lavado de carbón de Niti Aayog concluye que el lavado del carbón para reducir el contenido de cenizas al 30-34 por ciento se traduce en un beneficio ambiental de INR0.01-0.02/kWh (kilovatio-hora) bajo una suposición conservadora de un precio del carbono de aproximadamente 2,5 dólares EE.UU./tonelada. El precio actual del carbono en el ETS de la UE (sistema de comercio de emisiones de la Unión Europea) supera los 80 USD/tonelada, lo que significa que el beneficio ambiental del lavado de carbón podría ser mayor. Este beneficio podría transferirse a los generadores de energía que serían incentivados para usar carbón lavado. Las políticas generales deben ser neutrales en tecnología y combustible y recompensar todos los esfuerzos que reducen las emisiones de carbono.

Las opiniones expresadas anteriormente pertenecen al autor(es).