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INSTITUTO MUNDIAL DEL CARBÓN




EL CARBÓN
COMO RECURSO
UNA VISIÓN GENERAL DEL CARBÓN
EL CARBÓN
COMO RECURSO
¿DE DÓNDE PROVIENE EL CARBÓN?
¿PARA QUÉ SE UTILIZA?
¿SE SIGUE UTILIZANDO?




                El carbón es una de las fuentes de energía más           diversas publicaciones del Instituto Mundial del
                importantes del mundo, con la que se produce casi        Carbón (WCI).
                el 40% de la electricidad mundial. En muchos países,
                esta cifra es todavía mayor: Polonia obtiene el 94%      >> El papel del carbón como fuente de energía
                de su electricidad gracias al carbón, Sudáfrica el          (The Role of Coal as an Energy Resource) (2003)
                92%; China el 77%; y Australia el 76%. El carbón ha         describe el papel que desempeña el carbón en el
                sido la fuente de energía con mayor crecimiento en          mundo actual y examina dicho papel en un
                los último años; mayor que la del gas, el petróleo, la      contexto más amplio, como la cada vez mayor
                energía nuclear, la energía hidroeléctrica y las            demanda energética, la seguridad energética y
                energías renovables.                                        los desafíos medioambientales.

                El carbón ha tenido un papel importante durante          >> Carbón limpio – Creando un futuro gracias a la
                siglos, no sólo en la producción de electricidad, sino      tecnología (Clean Coal – Building a Future through
                también como el principal combustible para la               Technology) (2004) en la que se habla de cómo los
                producción de acero y cemento, así como en otras            desafíos medioambientales a los que se enfrenta
                actividades industriales.                                   el carbón, especialmente el uso del carbón, pueden
                                                                            superarse mediante el desarrollo y utilización de
                El carbón como recurso proporciona una visión               tecnologías del carbón limpias.
                general completa del carbón y del papel que
                desempeña en nuestras vidas. Cubre cómo se forma         >> En 2001, el Instituto Mundial del Carbón publicó
                el carbón, cómo se extrae, su uso y el impacto que          Empresas sostenibles, el camino del futuro para el
                tiene en nuestras sociedades en el medio ambiente.          sector del carbón (Sustainable Entrepreneurship,
                Describe el papel fundamental del carbón como               the Way Forward for the Coal Industry) – en
                fuente energética y cómo el carbón, junto con otras         coordinación con el Programa para el Medio
                fuentes de energía, resultará vital a la hora de            Ambiente de las Naciones Unidas (UNEP) –
                satisfacer las crecientes necesidades energéticas           observando el carbón dentro de un contexto más
                de todo el mundo.                                           amplio de desarrollo sostenible.

                Esperamos poder contestar todas las preguntas que        Puede conseguir copias de todas las publicaciones
                tenga acerca del sector del carbón, aunque si            del WCI y más información acerca del sector del
                necesita más información, puede que le sean útiles       carbón en nuestro sitio web: www.worldcoal.org
El carbón como recurso: Una visión general del carbón 1




Índice
2    SECCIÓN 1 ¿QUÉ ES EL CARBÓN?
2    Tipos de carbón
3    ¿Dónde se encuentra el carbón?
4    ¿Cómo buscar carbón?

7    SECCIÓN 2 EXTRACCIÓN DE CARBÓN
7    Extracción subterránea
7    Extracción de superficie
8    Preparación del carbón
9    Transporte del carbón
10   Seguridad en las explotaciones de carbón
11   Extracción de carbón y la comunidad

13   SECCIÓN 3 EL MERCADO GLOBAL
     DEL CARBÓN
13   Producción de carbón
13   Consumo de carbón
14   Comercio de carbón
16   Seguridad energética

19   SECCIÓN 4 ¿CÓMO SE UTILIZA EL CARBÓN?
19   Historia del uso del carbón
19   ¿Cómo se convierte el carbón en electricidad?
21   Importancia de la electricidad en todo el mundo
22   El carbón en la producción de hierro y acero
24   Licuefacción del carbón
24   Carbón y cemento
25   Otros usos del carbón

27   SECCIÓN 5 EL CARBÓN Y EL MEDIO AMBIENTE
27   Extracción de carbón y medio ambiente
27   Alteraciones terrestres
27   Hundimiento de explotaciones
27   Polución del agua
28   Polvo y contaminación acústica
28   Rehabilitación
29   Uso del metano procedente de las explotaciones de carbón
29   Uso del carbón y medio ambiente
31   Respuesta tecnológica
31   Reducción en las emisiones de partículas
32   Cómo prevenir la lluvia ácida
33   Reducción de las emisiones de dióxido de carbono
36   El carbón y las energías renovables
37   Cómo superar los impactos medioambientales

39   SECCIÓN 6 SATISFACER LAS DEMANDAS
     FUTURAS DE CARBÓN
39   El papel del carbón
40   Cómo lograr mayores ventajas medioambientales
41   El carbón y nuestra energía futura

42   OTRAS LECTURAS
2 Instituto Mundial del Carbón




  SECCIÓN UNO




¿QUÉ ES EL CARBÓN?

>> El carbón son los restos alterados de la vegetación
   prehistórica que se acumularon originalmente en
   pantanos y ciénagas. >>




                                  Los depósitos de lodos y otros sedimentos, junto      Se produjeron más cambios químicos y físicos
                                  con los movimientos en la corteza terrestre           hasta que estos carbones se hicieron más duros y
             Turba                (conocidos como movimientos tectónicos)               negros, formando los carbones “bituminosos” o
                                  enterraron estos pantanos y ciénagas, a menudo a      carbones minerales. En las condiciones adecuadas,
                                  grandes profundidades. Al quedar enterrado, el        el aumento progresivo de la madurez orgánica
                                  material vegetal fue sometido a altas                 pudo continuar, formando finalmente la antracita.
        Carbón marrón
                                  temperaturas y presiones. Esto provocó cambios
                                  físicos y químicos en la vegetación,                 Tipos de carbón
                                  transformándola en turba y después en carbón.         El índice de cambio sufrido por un carbón al
    Carbón subbituminoso
                                                                                        madurar desde la turba hasta la antracita,
                                  La formación de carbón se inició durante el           conocido como carbonificación, tiene una gran
                                  periodo carbonífero, conocido como la primera era     importancia en las propiedades físicas y químicas,
                                  del carbón, que comprende desde hace 360              y se denomina “nivel” del carbón.
        Carbón mineral            millones de años a hace 290 millones de años.
                                                                                        Los carbones de rango bajo, como el lignito y los
Definición                        La calidad de cada depósito de carbón se              carbones subbituminosos son normalmente más
El carbón es un combustible       determina por la temperatura y presión, así como      blandos y desmenuzables, con una aspecto más
fósil. Es una roca combustible,
                                  por el tiempo de formación, a lo que nos referimos    mate y terroso. Se caracterizan por niveles de
sedimentaria y de origen
orgánico, compuesta               como “madurez orgánica”. Inicialmente, la turba se    humedad altos y bajo contenido en carbono, por lo
principalmente por carbono,       convierte en lignito o “carbón marrón”, que son       que su contenido energético también es bajo.
hidrógeno y oxígeno. Se formó a
partir de la vegetación, que se
                                  tipos de carbón con una madurez orgánica baja. En
ha ido consolidando entre otros   comparación con otros carbones, el lignito es         Los carbones de nivel alto suelen ser más duros y
estratos de roca y se ha
                                  bastante blando y su color puede variar de negro      resistentes, y a menudo tienen un color más negro
alterado por los efectos
combinados de la presión y el     oscuro a diferentes tonalidades de marrón.            y vítreo. Contienen más carbono, menos humedad
calor a lo largo de millones de                                                         y producen más energía. La antracita se encuentra
años para acabar formando las
vetas de carbón.
                                  Durante muchos millones de años, los efectos          en el rango superior de la escala de categorías y
                                  continuados de la temperatura y la presión han        tiene un contenido superior de carbono y energía, y
Fotografías cedidas por           producido cambios en el lignito, aumentando           un nivel inferior de humedad (véase el diagrama de
cortesía de la Asociación
Australiana del Carbón            progresivamente su madurez orgánica y                 la página 4).
                                  transformándolo en la gama de carbones
                                  denominados “subbituminosos”.
El carbón como recurso: Una visión general del carbón 3




¿Dónde se encuentra el carbón?                        Países con las mayores reservas de carbón, 2003
 Se estima que existen unas reservas de carbón de     (miles de millones de toneladas)

 984.000 millones de toneladas en todo el mundo       Fuente: BP 2004

 (véanse las definiciones). Esto significa que hay    250

 suficiente carbón para los próximos 190 años         200
                                                      250
 (véase el gráfico). Hay carbón en todo el mundo:
                                                      150
 puede encontrarse en todos los continentes, en       200

 más de 70 países, con las mayores reservas           100
                                                      150

 ubicadas en EEUU, Rusia, China e India.               50
                                                      100

                                                        0
                                                       50




                                                                        a


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                                                                                                                      ic
                                                             US




                                                                                                         an




                                                                                                                                  n
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                                                                                                                    fr
                                                                             Ch




                                                                                                                               ra
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                                                                                                        em
                                                                                                st




                                                                                                                  rá


                                                                                                                            Uc
 Recurso




                                                                                               Au




                                                                                                                  Su
                                                         0




                                                                                                        Al
                                                                        a


                                                                                  a


                                                                                           a




                                                                                                             ia
                                                               A




                                                                                                  lia




                                                                                                                       a


                                                                                                                                 ia
 La cantidad de carbón que puede haber en un




                                                                        si


                                                                               in


                                                                                        di




                                                                                                                      ic
                                                             US




                                                                                                         an




                                                                                                                                  n
                                                                                                ra
                                                                    Ru




                                                                                                                    fr
                                                                             Ch




                                                                                                                               ra
                                                                                      In




                                                                                                        em
                                                                                               st




                                                                                                                  rá


                                                                                                                            Uc
                                                                                               Au




                                                                                                                  Su
                                                                                                        Al
 depósito o cuenca carbonífera. Este valor no tiene   Relaciones reservas/producción, 2003 (años)
 en cuenta el hecho de que sea o no rentable          Fuente: BP 2004
 económicamente su extracción. No todos estos         200
 recursos pueden extraerse utilizando la tecnología
                                                      200
 actual.                                              150


                                                      150
                                                      100


 Reservas                                             100
                                                       50

 Las reservas pueden definirse en términos de
                                                       50
                                                        0
 reservas demostradas (o medidas) y reservas
                                                                    eo




                                                                                           na as




                                                                                                                           n
                                                                                                   l
                                                                                                ra




                                                                                                                        ó
 probables (o indicadas). Las reservas probables
                                                                                              G




                                                                                                                     rb
                                                                   ól




                                                                                             tu
                                                                   tr




                                                        0
                                                                                                                   Ca
                                                               Pe




 han sido estimadas con un nivel inferior que las
                                                                    eo




                                                                                           na as




                                                                                                                           n
                                                                                                   l
                                                                                                ra




                                                                                                                        ó
                                                                                              G




                                                                                                                     rb
                                                                   ól




                                                                                             tu
                                                                   tr




                                                                                                                   Ca



 reservas demostradas.
                                                               Pe




 Reservas demostradas
 Reservas que no sólo se consideran como
 extraíbles sino que también se consideran
 rentables económicamente. Esto significa que
 tienen en cuenta la tecnología de extracción y la
 rentabilidad económica de su extracción. Por lo
 tanto, las reservas demostradas cambiarán
 dependiendo del precio del carbón; si el precio es
 bajo, las reservas demostradas disminuirán.

 Fuente: IEA Coal Information 2004
4 Instituto Mundial del Carbón




                                   Aunque se estima que queda suficiente carbón                                                      ¿Cómo buscar carbón?
                                   para los próximos 190 años, este periodo podría                                                      Las reservas de carbón se descubren mediante
                                   ampliarse debido a una serie de desarrollos, entre                                                   actividades de exploración. El proceso suele
                                   los que se incluyen:                                                                                 suponer la creación de un mapa geológico de la
                                                                                                                                        zona, la realización de estudios geoquímicos y
                                   >> el descubrimiento de nuevas reservas gracias a                                                    geofísicos, y una perforación de exploración. Esto
                                      las actividades de exploración actuales y                                                         permite obtener una imagen precisa de la zona que
                                      futuras;                                                                                          se pretende desarrollar.
                                   >> mejoras en las técnicas de extracción, que
                                      permitirán acceder a reservas anteriormente                                                       La zona sólo se convertirá en una explotación si
                                      inaccesibles.                                                                                     hay suficiente carbón y de una calidad adecuada
                                                                                                                                        para que pueda rentabilizarse su extracción. Una
                                   Todos los combustibles fósiles terminarán por                                                        vez confirmados estos datos, se inician las
                                   desaparecer, por lo que resulta esencial que los                                                     operaciones de extracción.
                                   utilicemos de la manera más eficaz posible. Siguen
                                   realizándose mejoras significativas en el uso
                                   eficaz del carbón para poder generar más energía a                                                  SECCIÓN UNO FINAL
                                   partir de cada tonelada de carbón producida.




                                 Tipos de carbón




                                                                                                            CONTENIDO DE CARBONO/ENERGÉTICO DEL CARBÓN                                               ALTO


                                      ALTO                                                                          CONTENIDO DE HUMEDAD DEL CARBÓN




                                                                                  Carbones de nivel bajo                                                            Carbón duro (hulla)
                                                                                         47%                                                                              53%
                                          % DE LAS RESERVAS MUNDIALES




                                                                           Lignito                Subbituminoso                              Bituminoso (carbón mineral)              Antracita
                                                                            17%                       30%                                               52%                             ~1%




                                                                                                                                            Térmico                  Metalúrgico
                                                                                                                                         Carbón térmico            Carbón de coque




                                                                        Principalmente,        Generación de electricidad             Generación de electricidad     Producción de    Doméstico/
                                          USOS




                                                                         generación de          Producción de cemento                  Producción de cemento         hierro y acero     industrial
                                                                          electricidad             Usos industriales                      Usos industriales                            incluyendo
                                                                                                                                                                                      combustible
                                                                                                                                                                                        sin humos
eo leo                                                                                                                      El carbón como recurso: Una visión general del carbón 5




                           na as na as




                                                         ón
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                                                  rb arb
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                                                       C
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                                                    ón
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                                                Ca
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                           na as




                                                      n
                                   l
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                                                Ca
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       Reservas de carbón mostrando cuotas por regiones (finales de 2003)


                                            I Europa y Eurasia                          36%
                                            I Asia (Zona Pacífico)                      30%
                                            I Norteamérica                              26%
                                            I África                                    6%
                                            I Sudamérica y América Central 2%
                                            Las reservas de carbón de Oriente Medio suponen menos del 1% de las reservas totales
                                            Fuente: BP 2004




       Reservas de gas mostrando cuotas por regiones (finales de 2003)


                                            I Oriente Medio                             41%
                                            I Europa y Eurasia                          35%
                                            I Asia (Zona Pacífico)                      8%
                                            I África                                    8%
                                            I Norteamérica                              4%
                                            I Sudamérica y América Central 4%
                                            Fuente: BP 2004




       Reservas de petróleo mostrando cuotas por regiones (finales de 2003)


                                            I Oriente Medio                             63%
                                            I África                                    9%
                                            I Sudamérica y América Central 9%
                                            I Europa y Eurasia                          9%
                                            I Norteamérica                              6%
                                            I Asia (Zona Pacífico)                      4%
                                            Fuente: BP 2004
6 Instituto Mundial del Carbón




  Las explotaciones a cielo abierto grandes pueden cubrir una zona de
  muchos kilómetros cuadrados y utilizan piezas de maquinaría muy
  grandes, incluyendo dragas excavadoras (imagen). Fotografía cedida
  por cortesía de Anglo Coal.
El carbón como recurso: Una visión general del carbón 7




 SECCIÓN DOS




EXTRACCIÓN DE CARBÓN

>> El carbón se extrae mediante dos métodos: en
   superficie o “a cielo abierto” y mediante extracción
   subterránea o “de profundidad”. >>




                       La selección del método de extracción viene             Una cara de tajo largo requiere una planificación
                       determinada por la geología del depósito                detallada para garantizar que la geología es
                       carbonífero. La extracción subterránea supone           favorable en toda la sección antes de iniciar los
                       actualmente el 60% de la producción mundial de          trabajos. La “cara” de carbón puede variar en
                       carbón, aunque en algunos países productores la         longitud entre 100-350m. Unas fijaciones
                       extracción de superficie es más común. La               hidráulicas de avance automático soportan
                       extracción de superficie representa el 80% de la        provisionalmente el techo mientras de extrae el
                       producción en Australia, mientras que en EEUU se        carbón. Una vez extraído el carbón de la zona, se
                       utiliza para obtener el 67% de su producción.           deja que se desplome el techo. Más del 75% del
                                                                               carbón del depósito puede extraerse de paneles
                     Extracción subterránea                                    de carbón que pueden extenderse a lo largo de
                       Existen dos métodos principales de extracción           3 km en la misma veta.
                       subterránea: extracción mediante pilares y la
                       extracción por tajos largos.                            La principal ventaja de la extracción mediante
                                                                               pilares respecto a la extracción por tajos largos es
                       En la extracción mediante pilares, los depósitos de     que permite el inicio de la producción de carbón de
                       carbón se extraen cortando una red de “salas” en la     forma mucho más rápida, utilizando maquinaria
                       veta de carbón y dejando “pilares” de carbón para       móvil con un coste inferior a los 5 millones de
                       sujetar el techo de la mina. Estos pilares pueden       dólares (la maquinaria necesaria para la extracción
                       suponer hasta el 40% del total de carbón de la          por tajos largos puede llegar a costar 50 millones
                       veta, aunque este carbón puede, en ocasiones,           de dólares).
                       extraerse en una etapa posterior. Esto se consigue
                       mediante lo que se conoce como “trabajo                 La selección de la técnica de extracción depende
                       explotado en retirada”, en el que el carbón se          de cada lugar, pero siempre se basa en criterios
                       extrae de los pilares al retirarse los trabajadores.    económicos; incluso se pueden utilizar ambos
                       En ese momento, se permite que el techo caiga y         métodos en una única explotación.
                       se abandona la explotación.
                                                                              Extracción de superficie
                       La extracción por tajos largos supone la extracción     La extracción de superficie, también conocida
                       completa del carbón de una sección de la veta o         como de “a cielo abierto”, sólo resulta rentable
                       “cara” utilizando rafadoras-cargadoras mecánicas.       cuando la veta de carbón está cerca de la
8 Instituto Mundial del Carbón




                                    superficie. Este método puede recuperar una              media. Durante este proceso, el carbón se separa
                                    mayor proporción del yacimiento de carbón que la         del resto de impurezas haciéndolo flotar en un
                                    extracción subterránea, ya que se trabaja en todas       depósito que contenga un líquido de una gravedad
                                    las vetas de carbón, llegándose a recuperar un           específica, normalmente una suspensión de
                                    90% o más del carbón. Las explotaciones a cielo          magnetita fina. Puesto que el carbón es más ligero,
                                    abierto grandes pueden cubrir una zona de muchos         flota y puede separarse del resto, mientras que las
                                    kilómetros cuadrados y utilizan piezas de                rocas y el resto de impurezas más pesadas caen al
                                    maquinaría muy grandes, incluyendo: dragas               fondo y se retiran como material residual.
                                    excavadoras, que retiran el material sobrante;
                                    excavadoras; camiones de gran tonelaje, para el          Las fracciones más pequeñas se tratan de
                                    transporte de material sobrante y carbón,                diferentes modos, normalmente basándose en las
                                    excavadoras de cuba y cintas transportadoras.            diferencias de masa, como en máquinas de
Definición                                                                                   centrifugado. Una máquina de centrifugado es una
El material superior es la capa     El material superior del suelo y la roca se rompe        máquina que hace girar un contenedor a gran
de suelo y rocas (estrato) entre
                                    primero con explosivos, después se retira con            velocidad, haciendo que los sólidos y los líquidos
las vetas de carbón y la
superficie.                         dragas excavadoras o mediante excavadoras y              de su interior se separen. Algunos métodos
                                    camiones. Una vez expuesta la veta de carbón, se         alternativos utilizan las diferentes propiedades de
                                    perfora, fractura y extrae de forma sistemática en       superficie del carbón y de los residuos. En la
                                    tiras. El carbón se carga en grandes camiones o          “flotación por espuma”, las partículas de carbón se
                                    cintas transportadoras para su transporte a la           eliminan con una espuma producida al insuflar aire
                                    planta de preparación de carbón o directamente el        en un baño de agua que contiene ciertos reagentes
                                    lugar en el que se utilizará.                            químicos. Las burbujas atraen el carbón, pero no
                                                                                             los residuos, que se eliminan para recuperar las
                                   Preparación del carbón                                    partículas de carbón. Los recientes desarrollos
                                    El carbón directamente extraído del suelo,
                                    conocido como mineral bruto (ROM), a menudo
                                    contiene impurezas no deseadas, como rocas y
                                    suciedad, y llega en una mezcla de fragmentos de
                                    diferentes tamaños. Sin embargo, los usuarios de
                                    carbón necesitan un carbón con una calidad
                                    consistente. La preparación del carbón, también
                                    conocida lavado del carbón, se refiere al
                                    tratamiento del mineral bruto para asegurar una
                                    calidad consistente y la mejora de su idoneidad
                                    para usos finales concretos.
Definición
DWT – Toneladas de peso             El tratamiento depende de las propiedades del
muerto, que se refiere a la
                                    carbón y de su uso previsto. Puede requerir un
capacidad de un barco,
incluyendo su carga, depósito       simple triturado o pasar por un proceso de trata-
de combustible, agua potable,       miento complejo para reducir el nivel de impurezas.
etc…                                                                                      La extracción por tajos largos
                                                                                          supone la extracción completa
                                    Para eliminar las impurezas, el mineral bruto se      del carbón de una sección de
                                    tritura y se separa en fracciones de diferentes       la veta o “cara” utilizando
                                                                                          rafadoras-cargadoras mecánicas.
                                    tamaños. El material más grande se suele tratar       Fotografía cedida por cortesía de
                                    utilizando un método de separación de densidad        Joy Mining Machinery.
El carbón como recurso: Una visión general del carbón 9




Operaciones de extracción subterránea


                                                                                                                                 Instalaciones de superficie
                                                                                                                                      de la explotación




                                                                                            Tajo previamente
                                                               Zona de extracción                extraído
                                  Rafadora-cargadora de
                                 carbón y soportes de techo




                                                                                                                                         Cinta transportadora de
                                                                                                                                          carbón a la superficie

                                                                                                           Pilares de carbón conservados
                                                                                                               para soporte del techo

                                                                                         Dirección de la
                                                                                                                                        Zona de extracción
                                                                                       zona de extracción


                                                                         Siguiente tajo
                                                                       para su extracción                  Rafadora-cargadora de
                                                                                                          carbón y soportes de techo
                                            Extracciones continuadas
                                             Desarrollo de galerías


                           Veta de carbón

                                                                                                        Cinta transportadora
                                                                                                              de carbón




  Diagrama cedido por cortesía de BHP Billiton Illawara Coal                                                   Pilar de carbón




  tecnológicos han permitido aumentar la                                 Los barcos se suelen utilizar para el transporte
  recuperación de material carbonífero ultrafino.                        internacional, en tamaños que van desde
                                                                         Handymax (40-60.000 DWT), Panamax (sobre
Transporte del carbón                                                    60-80.000 DWT) hasta grandes buques Capesize
  El método de transporte de carbón depende de la                        (sobre 80.000+ DWT). Alrededor de 700 millones
  distancia que se va a recorrer. El carbón se suele                     de toneladas (Mt) de carbón se transportaron
  transportar en cintas transportadoras o en                             internacionalmente durante 2003, y el 90% de
  camiones para distancias cortas. Se utilizan trenes                    este transporte se realizó por mar. El transporte
  y barcazas para recorrer distancias más largas                         de carbón puede resultar muy caro; enl algunos
  dentro de los mercados locales, y también se puede                     casos representa hasta el 70% del coste del
  mezclar el carbón con agua para formar un fango de                     carbón transportado.
  carbón y transportarlo a través de un conducto.
10 Instituto Mundial del Carbón




                 Dique con pendiente                      Suelo superior y subsuelo               Material superior                         Material superior
              como muro acústico y para la        vaciado mediante rafadoras-cargadoras       retirado con excavadoras                   excavado mediante una
                 contención del polvo                  y almacenado cuidadosamente             y camiones con volquete                     máquina de dragado




                                                                                                                                                    Excavación
                                                                            Vetas de carbón                        Material superior                 mediante
                                                                                                                                                     máquina
                                                                                                                                                    de dragado




Operaciones de extracción de superficie y rehabilitación de explotaciones




                                                                                                                  Se toman medidas en cada etapa del transporte y
                                                                                                                  almacenamiento del carbón para minimizar el
                                                                                                                  impacto medioambiental (véase la Sección 5 para
                                                                                                                  obtener más información acerca del carbón y el
                                                                                                                  medio ambiente).

                                                                                                                Seguridad en las explotaciones de carbón
                                                                                                                  El sector del carbón se toma el asunto de la
                                                                                                                  seguridad de forma muy seria. La extracción
                                                                                                                  subterránea de carbón implica un riesgo de
                                                                                                                  seguridad mayor que la extracción de carbón a
                                                                                                                  cielo abierto. No obstante, en las explotaciones
Las celdas de flotación de
                                                                                                                  modernas de carbón existen procedimientos de
Goedehoop Colliery se utilizan                                                                                    seguridad rigurosos, normas de higiene y seguridad
para la preparación del carbón.                                                                                   y educación y formación del personal, que han
Fotografía cedida por cortesía
de Anglo Coal.                                                                                                    supuesto una mejora significativa en los niveles de
                                                                                                                  seguridad tanto en la extracción subterránea como
                                                                                                                  en la de a cielo abierto (véase el gráfico de la página
                                                                                                                  11 para acceder a una comparación de niveles de
                                                                                                                  seguridad en las extracciones de carbón en EEUU
                                                                                                                  respecto a otros sectores industriales).

                                                                                                                  Aún existen problemas dentro del sector. La
                                                                                                                  mayoría de accidentes y muertes en explotaciones
                                                                                                                  de carbón se producen en China. La mayoría de los
                                                                                                                  accidentes se producen en pequeñas
                                                                                                                  explotaciones, a menudo ilegales, en las que las
El carbón como recurso: Una visión general del carbón 11




               Pila de escombro
             Cubeta de dragadora
            en proceso de descarga



                                        Material de    Relleno de                Restitución y                                                    Hierba y
                                     dragado nivelado  zanjas con          conformación del subsuelo                                              árboles
                                      con bulldozers material superior        y del suelo superior




                                                                    Tras restituir el suelo en la secuencia adecuada,
                                                                         está preparado para su compactación,
                                                                                   cultivo y fertilización




 técnicas de extracción se basan en la mano de obra                Índices de accidentes por sectores en EEUU, 2003
 y utilizan un equipamiento muy básico. El gobierno                (por cada 100 trabajadores a jornada completa)

 chino está tomando medidas para mejorar los                       Fuente: Oficina de estadísticas laborales, Ministerio de Trabajo de EEUU

 niveles de seguridad, incluyendo el cierre forzoso
 de estas pequeñas explotaciones y todas aquellas                  Oferta de servicios

 que no cumplan las normas de seguridad estándar.                  Ocio y Acogida
                                                                   Comercio, Transporte
                                                                   y Servicios
                                                                   Formación y
Extracción de carbón y la comunidad                                Servicios sanitarios
                                                                   Extracción de carbón
 La extracción de carbón suele tener lugar en zonas                Agricultura, Explotación
                                                                   forestal, Pesca y Caza
 rurales en las que la minería y las industrias                    Fabricación

 asociadas suelen ser la principal fuente de trabajo               Construcción
                                                                                              0    1        2       3       4        5        6   7    8
 de la zona. Se estima que el sector del carbón
 emplea a más de 7 millones de personas en todo el
 mundo, el 90% de las cuales se encuentran en                            significativa de ingresos locales en forma de
 países en desarrollo.                                                   salarios, programas para la comunidad y apoyos
                                                                         para la producción de la economía local.
 No sólo las explotaciones de carbón emplean
 directamente a millones de personas en todo el                          No obstante, la minería y la generación de energía
 mundo, generan ingresos y empleo en otros                               puede provocar conflictos sobre el uso de la tierra y
 sectores de la industria regional dependiente de la                     dificultades en las relaciones con vecinos y
 extracción de carbón. Estos sectores proporcionan                       comunidades. Muchos de estos conflictos pueden
 bienes y servicios para la extracción de carbón,                        resolverse arguyendo que las explotaciones mineras
 como combustible, electricidad y equipos, o                             son temporales. La rehabilitación de la explotación
 dependen del gasto generado por los empleados                           significa que la tierra puede volver a utilizarse para
 de las explotaciones de carbón.                                         otros fines tras el cierre de la explotación.

 Las explotaciones de carbón suponen una fuente                      SECCIÓN DOS FINAL
12 Instituto Mundial del Carbón




  Se comercia con el carbón internacionalmente, recorriendo éste
  grandes distancias por mar hasta sus mercados. Fotografía cedida por
  cortesía de la Corporación Portuaria de Queensland.
El carbón como recurso: Una visión general del carbón 13




  SECCIÓN TRES




EL MERCADO GLOBAL
DEL CARBÓN
>> El carbón es una industria global, con explotaciones
   mineras en más de 50 países y utilizado en más de 70. >>




Principales importadores de           El mundo consume actualmente más de 4.050 Mt            Consumo de carbón
carbón, 2003 (Mt)                     de carbón al años. El carbón se utiliza en diferentes    El carbón juega un papel vital en la generación de
Japón                          162
                                      sectores, incluyendo la generación de electricidad,      electricidad y se espera que este papel siga
República de Corea             72
China Taipei                   54     la producción de hierro y acero, la producción de        siendo el mismo. El carbón sirve de combustible
Alemania                       35     cemento y como combustible líquido. La mayor             para generar el 39% de la electricidad producida
Reino Unido                    32
Rusia                          24
                                      parte del carbón se utiliza para la generación de        en el mundo y esta proporción será prácticamente
India                          24     electricidad, carbón térmico o lignito, o para la        la misma durante los próximos 30 años.
EEUU                           23     producción de hierro y acero, carbón de coque.
Países Bajos                   22
España                         22                                                              Se prevé que el consumo de carbón térmico
                                     Producción de carbón                                      crezca un 1,5% cada año durante el periodo
Fuente: IEA Coal Information 2004
                                      Se producen más de 4.030 Mt de carbón en la              2002-2030. El lignito, utilizado también para
                                      actualidad, con un incremento del 38% en los             generar electricidad, crecerá a un ritmo de un 1%
                                      últimos 20 años. La producción de carbón ha              anual. La demanda de carbón de coque para la
                                      crecido más rápidamente en Asia, mientras que en         producción de hierro y acero aumentará un 0,9%
                                      Europa se ha producido un descenso en la                 anual durante este periodo.
                                      producción.
                                                                                               El mayor mercado para el carbón es Asia, que
                                      Los países con mayor producción no están                 actualmente representa el 54% del consumo
                                      confinados a una única región. Los cinco                 mundial de carbón, aunque es China la principal
                                      principales productores son China, EEUU, India,          responsable de ello. Muchos países no cuentan
                                      Australia y Sudáfrica. La mayoría de la producción       con recursos energéticos naturales suficientes
                                      mundial de carbón se utiliza en el país en el que se     para cubrir sus necesidades energéticas, por lo
                                      produce; sólo un 18% de la producción de carbón          que deben importar energía. Japón, China Taipei y
                                      se dedica al comercio internacional de carbón.           Corea, por ejemplo, importan cantidades
                                                                                               significativas de carbón térmico para la
                                      Se espera que la producción global de carbón             generación de electricidad y carbón de coque
                                      alcance los 7.000 millones de toneladas en 2030,         para la producción de acero.
                                      representando China la mitad del crecimiento
                                      durante ese periodo. La producción de carbón             No es sólo la falta de carbón autóctono lo que
                                      térmico se prevé que alcance los 5.200 millones de       lleva a los países a importar carbón, sino también
                                      toneladas, la de carbón de coque los 624 millones        la importancia de obtener tipos específicos de
                                      de toneladas, y el carbón bituminoso los 1.200           carbón. Los principales productores de carbón,
                                      millones de toneladas.                                   como China, EEUU e India, por ejemplo, también
14 Instituto Mundial del Carbón




                                  Los diez países productores más importantes de carbón del                                         importan grandes cantidades de carbón por
                                  mundo, 2003 (Mt)                                                                                  razones de calidad y logística.
                                  Fuente: IEA 2004

                                                                                                                                    El carbón seguirá teniendo un papel fundamental
                                  1600                                                                                              en el conjunto energético del planeta, ya que se
                                  1400
                                                                                                                                    prevé que la demanda en algunas regiones crezca
                                  1200
                                  1600                                                                                              rápidamente. El crecimiento de los mercados del
                                  1000
                                  1400
                                   800                                                                                              carbón térmico y de coque será mayor en los
                                  1200
                                   600
                                  1000
                                                                                                                                    países asiáticos en vías de desarrollo, en los que
                                   400
                                   800                                                                                              la demanda de electricidad y de acero para la
                                   200
                                   600                                                                                              construcción, fabricación de coches y
                                     0
                                   400                                                                                              electrodomésticos aumentará al tiempo que
                                            a

                                                 UU


                                                           a




                                                                                               a


                                                                                               a




                                                                                               n
                                                                  lia


                                                                             a




                                                                                               a




                                                                                               a
                                         in




                                                        di




                                                                                   si


                                                                                            si




                                                                                            tá
                                                                             ic




                                                                                            ni




                                                                                            ni




                                   200
                                                                                                                                    aumentan sus ingresos.
                                                                ra




                                                                                  Ru


                                                                                        ne
                                                                           fr
                                       Ch




                                                                                         lo




                                                                                         ra
                                                      In
                                                EE




                                                                                         js
                                                               st


                                                                         rá




                                                                                      Po


                                                                                      za

                                                                                      Uc
                                                                                     do
                                                          Au


                                                                    Su




                                                                                   Ka
                                                                                   In




                                      0
                                                                                                                                     Coal producers
                                           a

                                                 UU


                                                           a




                                                                                               a


                                                                                               a




                                                                                               n
                                                                  lia


                                                                            a




                                                                                               a




                                                                                               a
                                        in




                                                        di




                                                                                  si


                                                                                            si




                                                                                                                                 Comercio de carbón
                                                                                            tá
                                                                             ic




                                                                                            ni




                                                                                            ni
                                                                ra




                                                                                  Ru


                                                                                        ne
                                                                           fr
                                      Ch




                                                                                         lo




                                                                                         ra
                                                      In
                                                EE




                                                                                         js
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                                                                         rá




                                                                                      Po


                                                                                      za

                                                                                      Uc
                                                                                     do
                                                          Au


                                                                    Su




                                                                                   Ka
                                                                                   In




                                  Los diez países consumidores más importantes del mundo,                                           El carbón se comercializa en todo el mundo,
                                                                                                                                     Coal producers
                                  2003 (Mt)                                                                                         transportándolo por mar hasta sus mercados
                                  1600
                                  Fuente: IEA 2004
                                  1400                                                                                              de destino.
                                  1200
                                  1600
                                  1000
                                  1400                                                                                              Durante los últimos veinte años, el comercio
                                   800
                                  1200                                                                                              marítimo de carbón térmico ha aumentado un 8%
                                   600
                                  1000
                                   400
                                                                                                                                    cada año, mientras que el comercio marítimo de
                                   800
                                   200                                                                                              carbón de coque ha aumentado un 2%
                                   600
                                     0
                                   400
                                                                                                                                    anualmente. El comercio internacional total
                                                                                                                                    alcanzó los 718 Mt en 2003; aunque se trata de
                                            a

                                                 UU


                                                           a




                                                                             n


                                                                                                                a




                                                                                                                a

                                                                                                              ia
                                                                    a




                                                                                                                a




                                                                                                             lia




                                   200
                                         in




                                                        di




                                                                                   si




                                                                                                            re
                                                                           pó
                                                                   ic




                                                                                                             ni




                                                                                                           an

                                                                                                           ra
                                                                                  Ru
                                                                 fr
                                       Ch




                                                                                                          lo
                                                      In
                                                EE




                                                                                                        Co
                                                                         Ja




                                                                                                       em




                                                                                                                                     Coal consumers
                                                                                                        st
                                                               rá




                                                                                                       Po




                                                                                                                                    una cantidad significativa, sólo representa el
                                                                                                     de




                                                                                                     Au
                                                          Su




                                                                                                     Al




                                      0
                                                                                                  p.
                                                                                            ni Re




                                                                                                                                    18% del carbón total consumido.
                                           a

                                                 UU


                                                           a




                                                                            n


                                                                                     a




                                                                                              a

                                                                                             ia
                                                                     a




                                                                                              a




                                                                                            lia
                                        in




                                                        di




                                                                                  si




                                                                                           re
                                                                           pó
                                                                   ic




                                                                                          an

                                                                                          ra
                                                                                  Ru
                                                                 fr
                                      Ch




                                                                                          lo
                                                      In
                                                EE




                                                                                       Co
                                                                         Ja




                                                                                      em




                                                                                                                                     Coal consumers
                                                                                       st
                                                               rá




                                                                                        Po

                                                                                   de




                                                                                   Au
                                                          Su




                                                                                   Al
                                                                                           p.
                                                                                          Re




                                                                                                                                               Los costes del transporte representan una gran
                                                                                                                                               parte del precio total del carbón, por lo que el
                                                                                                                                               comercio internacional del carbón térmico se
                                                                                                                    electricity generation     divide en dos grandes zonas: el Atlántico y el
                                                                                                                                               Pacífico. El mercado atlántico se compone de los
                                                                                                                    electricity generation     países importadores de Europa Occidental,
                                                                                               Definición                                      especialmente Reino Unido, Alemania y España.
                                                                                               La OECD es la Organización                      El mercado del Pacífico incluye a los
                                                                                               para la Cooperación y el
                                                                                                                                               importadores de países en desarrollo y países
                                                                                               Desarrollo Económico. Se trata
                                                                                               de un grupo de 30 países                        asiáticos de la OECD, principalmente Japón,
                                                                                               miembros comprometidos con                      Corea y China Taipei. El mercado del Pacífico
                                                                                               la democracia y la economía de
                                                                                               mercado.
                                                                                                                                               representa actualmente el 60% del tráfico
                                                                                                                                               mundial de carbón térmico. Los mercados
                                                                                                                    electricity generation projected 2030 a solaparse cuando los precios del
                                                                                                                                               tienden
                                                                                                                                               carbón son altos y hay suficientes recursos.
                                                                                                                                               Suráfrica es un punto natural de convergencia
                                                                                                                    electricity generation projected 2030

                                                                                                                                               entre los dos mercados.


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                                    60
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                                     40
El carbón como recurso: Una visión general del carbón 15




Principales flujos comerciales inter-regionales del carbón, 2002-2030 (Mt)




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                                                                                      19                              21
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                                                          22                     23
                                                                20                                                                                                   16   13



                                                                                                                     18      64
                                                          62                                                                            77

                                                                                                                      35
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                                                                                                                                  103


                                                                                                          24                                                    19
                                                                                                12

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          2002           2030




Fuente: IEA 2004




   Australia es el principal exportador mundial de                           El comercio internacional de carbón está limitado.
   carbón, exportando más de 207 Mt de hulla en                              Australia es también el mayor proveedor de
   2003, de una producción total de 274 Mt. El                               carbón de coque, representando el 51% del total
   carbón es uno de los principales productos de                             exportado en todo el mundo. EEUU y Canadá son
   exportación de Australia. Aunque casi tres                                importantes exportadores, y China está
   cuartas partes de las exportaciones de Australia                          emergiendo como un gran proveedor. El carbón de
   tienen como destino el mercado asiático, el                               coque es más caro que el térmico, lo que significa
   carbón australiano se utiliza en todo el mundo,                           que Australia puede permitirse los altos costes de
   incluyendo Europa, América y África.                                      transporte de carbón a todo el mundo.
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Una visión general del carbón

  • 1. INSTITUTO MUNDIAL DEL CARBÓN EL CARBÓN COMO RECURSO UNA VISIÓN GENERAL DEL CARBÓN
  • 2. EL CARBÓN COMO RECURSO ¿DE DÓNDE PROVIENE EL CARBÓN? ¿PARA QUÉ SE UTILIZA? ¿SE SIGUE UTILIZANDO? El carbón es una de las fuentes de energía más diversas publicaciones del Instituto Mundial del importantes del mundo, con la que se produce casi Carbón (WCI). el 40% de la electricidad mundial. En muchos países, esta cifra es todavía mayor: Polonia obtiene el 94% >> El papel del carbón como fuente de energía de su electricidad gracias al carbón, Sudáfrica el (The Role of Coal as an Energy Resource) (2003) 92%; China el 77%; y Australia el 76%. El carbón ha describe el papel que desempeña el carbón en el sido la fuente de energía con mayor crecimiento en mundo actual y examina dicho papel en un los último años; mayor que la del gas, el petróleo, la contexto más amplio, como la cada vez mayor energía nuclear, la energía hidroeléctrica y las demanda energética, la seguridad energética y energías renovables. los desafíos medioambientales. El carbón ha tenido un papel importante durante >> Carbón limpio – Creando un futuro gracias a la siglos, no sólo en la producción de electricidad, sino tecnología (Clean Coal – Building a Future through también como el principal combustible para la Technology) (2004) en la que se habla de cómo los producción de acero y cemento, así como en otras desafíos medioambientales a los que se enfrenta actividades industriales. el carbón, especialmente el uso del carbón, pueden superarse mediante el desarrollo y utilización de El carbón como recurso proporciona una visión tecnologías del carbón limpias. general completa del carbón y del papel que desempeña en nuestras vidas. Cubre cómo se forma >> En 2001, el Instituto Mundial del Carbón publicó el carbón, cómo se extrae, su uso y el impacto que Empresas sostenibles, el camino del futuro para el tiene en nuestras sociedades en el medio ambiente. sector del carbón (Sustainable Entrepreneurship, Describe el papel fundamental del carbón como the Way Forward for the Coal Industry) – en fuente energética y cómo el carbón, junto con otras coordinación con el Programa para el Medio fuentes de energía, resultará vital a la hora de Ambiente de las Naciones Unidas (UNEP) – satisfacer las crecientes necesidades energéticas observando el carbón dentro de un contexto más de todo el mundo. amplio de desarrollo sostenible. Esperamos poder contestar todas las preguntas que Puede conseguir copias de todas las publicaciones tenga acerca del sector del carbón, aunque si del WCI y más información acerca del sector del necesita más información, puede que le sean útiles carbón en nuestro sitio web: www.worldcoal.org
  • 3. El carbón como recurso: Una visión general del carbón 1 Índice 2 SECCIÓN 1 ¿QUÉ ES EL CARBÓN? 2 Tipos de carbón 3 ¿Dónde se encuentra el carbón? 4 ¿Cómo buscar carbón? 7 SECCIÓN 2 EXTRACCIÓN DE CARBÓN 7 Extracción subterránea 7 Extracción de superficie 8 Preparación del carbón 9 Transporte del carbón 10 Seguridad en las explotaciones de carbón 11 Extracción de carbón y la comunidad 13 SECCIÓN 3 EL MERCADO GLOBAL DEL CARBÓN 13 Producción de carbón 13 Consumo de carbón 14 Comercio de carbón 16 Seguridad energética 19 SECCIÓN 4 ¿CÓMO SE UTILIZA EL CARBÓN? 19 Historia del uso del carbón 19 ¿Cómo se convierte el carbón en electricidad? 21 Importancia de la electricidad en todo el mundo 22 El carbón en la producción de hierro y acero 24 Licuefacción del carbón 24 Carbón y cemento 25 Otros usos del carbón 27 SECCIÓN 5 EL CARBÓN Y EL MEDIO AMBIENTE 27 Extracción de carbón y medio ambiente 27 Alteraciones terrestres 27 Hundimiento de explotaciones 27 Polución del agua 28 Polvo y contaminación acústica 28 Rehabilitación 29 Uso del metano procedente de las explotaciones de carbón 29 Uso del carbón y medio ambiente 31 Respuesta tecnológica 31 Reducción en las emisiones de partículas 32 Cómo prevenir la lluvia ácida 33 Reducción de las emisiones de dióxido de carbono 36 El carbón y las energías renovables 37 Cómo superar los impactos medioambientales 39 SECCIÓN 6 SATISFACER LAS DEMANDAS FUTURAS DE CARBÓN 39 El papel del carbón 40 Cómo lograr mayores ventajas medioambientales 41 El carbón y nuestra energía futura 42 OTRAS LECTURAS
  • 4. 2 Instituto Mundial del Carbón SECCIÓN UNO ¿QUÉ ES EL CARBÓN? >> El carbón son los restos alterados de la vegetación prehistórica que se acumularon originalmente en pantanos y ciénagas. >> Los depósitos de lodos y otros sedimentos, junto Se produjeron más cambios químicos y físicos con los movimientos en la corteza terrestre hasta que estos carbones se hicieron más duros y Turba (conocidos como movimientos tectónicos) negros, formando los carbones “bituminosos” o enterraron estos pantanos y ciénagas, a menudo a carbones minerales. En las condiciones adecuadas, grandes profundidades. Al quedar enterrado, el el aumento progresivo de la madurez orgánica material vegetal fue sometido a altas pudo continuar, formando finalmente la antracita. Carbón marrón temperaturas y presiones. Esto provocó cambios físicos y químicos en la vegetación, Tipos de carbón transformándola en turba y después en carbón. El índice de cambio sufrido por un carbón al Carbón subbituminoso madurar desde la turba hasta la antracita, La formación de carbón se inició durante el conocido como carbonificación, tiene una gran periodo carbonífero, conocido como la primera era importancia en las propiedades físicas y químicas, del carbón, que comprende desde hace 360 y se denomina “nivel” del carbón. Carbón mineral millones de años a hace 290 millones de años. Los carbones de rango bajo, como el lignito y los Definición La calidad de cada depósito de carbón se carbones subbituminosos son normalmente más El carbón es un combustible determina por la temperatura y presión, así como blandos y desmenuzables, con una aspecto más fósil. Es una roca combustible, por el tiempo de formación, a lo que nos referimos mate y terroso. Se caracterizan por niveles de sedimentaria y de origen orgánico, compuesta como “madurez orgánica”. Inicialmente, la turba se humedad altos y bajo contenido en carbono, por lo principalmente por carbono, convierte en lignito o “carbón marrón”, que son que su contenido energético también es bajo. hidrógeno y oxígeno. Se formó a partir de la vegetación, que se tipos de carbón con una madurez orgánica baja. En ha ido consolidando entre otros comparación con otros carbones, el lignito es Los carbones de nivel alto suelen ser más duros y estratos de roca y se ha bastante blando y su color puede variar de negro resistentes, y a menudo tienen un color más negro alterado por los efectos combinados de la presión y el oscuro a diferentes tonalidades de marrón. y vítreo. Contienen más carbono, menos humedad calor a lo largo de millones de y producen más energía. La antracita se encuentra años para acabar formando las vetas de carbón. Durante muchos millones de años, los efectos en el rango superior de la escala de categorías y continuados de la temperatura y la presión han tiene un contenido superior de carbono y energía, y Fotografías cedidas por producido cambios en el lignito, aumentando un nivel inferior de humedad (véase el diagrama de cortesía de la Asociación Australiana del Carbón progresivamente su madurez orgánica y la página 4). transformándolo en la gama de carbones denominados “subbituminosos”.
  • 5. El carbón como recurso: Una visión general del carbón 3 ¿Dónde se encuentra el carbón? Países con las mayores reservas de carbón, 2003 Se estima que existen unas reservas de carbón de (miles de millones de toneladas) 984.000 millones de toneladas en todo el mundo Fuente: BP 2004 (véanse las definiciones). Esto significa que hay 250 suficiente carbón para los próximos 190 años 200 250 (véase el gráfico). Hay carbón en todo el mundo: 150 puede encontrarse en todos los continentes, en 200 más de 70 países, con las mayores reservas 100 150 ubicadas en EEUU, Rusia, China e India. 50 100 0 50 a a a ia A lia a ia si in di ic US an n ra Ru fr Ch ra In em st rá Uc Recurso Au Su 0 Al a a a ia A lia a ia La cantidad de carbón que puede haber en un si in di ic US an n ra Ru fr Ch ra In em st rá Uc Au Su Al depósito o cuenca carbonífera. Este valor no tiene Relaciones reservas/producción, 2003 (años) en cuenta el hecho de que sea o no rentable Fuente: BP 2004 económicamente su extracción. No todos estos 200 recursos pueden extraerse utilizando la tecnología 200 actual. 150 150 100 Reservas 100 50 Las reservas pueden definirse en términos de 50 0 reservas demostradas (o medidas) y reservas eo na as n l ra ó probables (o indicadas). Las reservas probables G rb ól tu tr 0 Ca Pe han sido estimadas con un nivel inferior que las eo na as n l ra ó G rb ól tu tr Ca reservas demostradas. Pe Reservas demostradas Reservas que no sólo se consideran como extraíbles sino que también se consideran rentables económicamente. Esto significa que tienen en cuenta la tecnología de extracción y la rentabilidad económica de su extracción. Por lo tanto, las reservas demostradas cambiarán dependiendo del precio del carbón; si el precio es bajo, las reservas demostradas disminuirán. Fuente: IEA Coal Information 2004
  • 6. 4 Instituto Mundial del Carbón Aunque se estima que queda suficiente carbón ¿Cómo buscar carbón? para los próximos 190 años, este periodo podría Las reservas de carbón se descubren mediante ampliarse debido a una serie de desarrollos, entre actividades de exploración. El proceso suele los que se incluyen: suponer la creación de un mapa geológico de la zona, la realización de estudios geoquímicos y >> el descubrimiento de nuevas reservas gracias a geofísicos, y una perforación de exploración. Esto las actividades de exploración actuales y permite obtener una imagen precisa de la zona que futuras; se pretende desarrollar. >> mejoras en las técnicas de extracción, que permitirán acceder a reservas anteriormente La zona sólo se convertirá en una explotación si inaccesibles. hay suficiente carbón y de una calidad adecuada para que pueda rentabilizarse su extracción. Una Todos los combustibles fósiles terminarán por vez confirmados estos datos, se inician las desaparecer, por lo que resulta esencial que los operaciones de extracción. utilicemos de la manera más eficaz posible. Siguen realizándose mejoras significativas en el uso eficaz del carbón para poder generar más energía a SECCIÓN UNO FINAL partir de cada tonelada de carbón producida. Tipos de carbón CONTENIDO DE CARBONO/ENERGÉTICO DEL CARBÓN ALTO ALTO CONTENIDO DE HUMEDAD DEL CARBÓN Carbones de nivel bajo Carbón duro (hulla) 47% 53% % DE LAS RESERVAS MUNDIALES Lignito Subbituminoso Bituminoso (carbón mineral) Antracita 17% 30% 52% ~1% Térmico Metalúrgico Carbón térmico Carbón de coque Principalmente, Generación de electricidad Generación de electricidad Producción de Doméstico/ USOS generación de Producción de cemento Producción de cemento hierro y acero industrial electricidad Usos industriales Usos industriales incluyendo combustible sin humos
  • 7. eo leo El carbón como recurso: Una visión general del carbón 5 na as na as ón l ra ura G rb arb ó t tr etr C P ón l G ól tu Ca Pe o na as n l ra ó le G rb tu ó tr Ca Pe Reservas de carbón mostrando cuotas por regiones (finales de 2003) I Europa y Eurasia 36% I Asia (Zona Pacífico) 30% I Norteamérica 26% I África 6% I Sudamérica y América Central 2% Las reservas de carbón de Oriente Medio suponen menos del 1% de las reservas totales Fuente: BP 2004 Reservas de gas mostrando cuotas por regiones (finales de 2003) I Oriente Medio 41% I Europa y Eurasia 35% I Asia (Zona Pacífico) 8% I África 8% I Norteamérica 4% I Sudamérica y América Central 4% Fuente: BP 2004 Reservas de petróleo mostrando cuotas por regiones (finales de 2003) I Oriente Medio 63% I África 9% I Sudamérica y América Central 9% I Europa y Eurasia 9% I Norteamérica 6% I Asia (Zona Pacífico) 4% Fuente: BP 2004
  • 8. 6 Instituto Mundial del Carbón Las explotaciones a cielo abierto grandes pueden cubrir una zona de muchos kilómetros cuadrados y utilizan piezas de maquinaría muy grandes, incluyendo dragas excavadoras (imagen). Fotografía cedida por cortesía de Anglo Coal.
  • 9. El carbón como recurso: Una visión general del carbón 7 SECCIÓN DOS EXTRACCIÓN DE CARBÓN >> El carbón se extrae mediante dos métodos: en superficie o “a cielo abierto” y mediante extracción subterránea o “de profundidad”. >> La selección del método de extracción viene Una cara de tajo largo requiere una planificación determinada por la geología del depósito detallada para garantizar que la geología es carbonífero. La extracción subterránea supone favorable en toda la sección antes de iniciar los actualmente el 60% de la producción mundial de trabajos. La “cara” de carbón puede variar en carbón, aunque en algunos países productores la longitud entre 100-350m. Unas fijaciones extracción de superficie es más común. La hidráulicas de avance automático soportan extracción de superficie representa el 80% de la provisionalmente el techo mientras de extrae el producción en Australia, mientras que en EEUU se carbón. Una vez extraído el carbón de la zona, se utiliza para obtener el 67% de su producción. deja que se desplome el techo. Más del 75% del carbón del depósito puede extraerse de paneles Extracción subterránea de carbón que pueden extenderse a lo largo de Existen dos métodos principales de extracción 3 km en la misma veta. subterránea: extracción mediante pilares y la extracción por tajos largos. La principal ventaja de la extracción mediante pilares respecto a la extracción por tajos largos es En la extracción mediante pilares, los depósitos de que permite el inicio de la producción de carbón de carbón se extraen cortando una red de “salas” en la forma mucho más rápida, utilizando maquinaria veta de carbón y dejando “pilares” de carbón para móvil con un coste inferior a los 5 millones de sujetar el techo de la mina. Estos pilares pueden dólares (la maquinaria necesaria para la extracción suponer hasta el 40% del total de carbón de la por tajos largos puede llegar a costar 50 millones veta, aunque este carbón puede, en ocasiones, de dólares). extraerse en una etapa posterior. Esto se consigue mediante lo que se conoce como “trabajo La selección de la técnica de extracción depende explotado en retirada”, en el que el carbón se de cada lugar, pero siempre se basa en criterios extrae de los pilares al retirarse los trabajadores. económicos; incluso se pueden utilizar ambos En ese momento, se permite que el techo caiga y métodos en una única explotación. se abandona la explotación. Extracción de superficie La extracción por tajos largos supone la extracción La extracción de superficie, también conocida completa del carbón de una sección de la veta o como de “a cielo abierto”, sólo resulta rentable “cara” utilizando rafadoras-cargadoras mecánicas. cuando la veta de carbón está cerca de la
  • 10. 8 Instituto Mundial del Carbón superficie. Este método puede recuperar una media. Durante este proceso, el carbón se separa mayor proporción del yacimiento de carbón que la del resto de impurezas haciéndolo flotar en un extracción subterránea, ya que se trabaja en todas depósito que contenga un líquido de una gravedad las vetas de carbón, llegándose a recuperar un específica, normalmente una suspensión de 90% o más del carbón. Las explotaciones a cielo magnetita fina. Puesto que el carbón es más ligero, abierto grandes pueden cubrir una zona de muchos flota y puede separarse del resto, mientras que las kilómetros cuadrados y utilizan piezas de rocas y el resto de impurezas más pesadas caen al maquinaría muy grandes, incluyendo: dragas fondo y se retiran como material residual. excavadoras, que retiran el material sobrante; excavadoras; camiones de gran tonelaje, para el Las fracciones más pequeñas se tratan de transporte de material sobrante y carbón, diferentes modos, normalmente basándose en las excavadoras de cuba y cintas transportadoras. diferencias de masa, como en máquinas de Definición centrifugado. Una máquina de centrifugado es una El material superior es la capa El material superior del suelo y la roca se rompe máquina que hace girar un contenedor a gran de suelo y rocas (estrato) entre primero con explosivos, después se retira con velocidad, haciendo que los sólidos y los líquidos las vetas de carbón y la superficie. dragas excavadoras o mediante excavadoras y de su interior se separen. Algunos métodos camiones. Una vez expuesta la veta de carbón, se alternativos utilizan las diferentes propiedades de perfora, fractura y extrae de forma sistemática en superficie del carbón y de los residuos. En la tiras. El carbón se carga en grandes camiones o “flotación por espuma”, las partículas de carbón se cintas transportadoras para su transporte a la eliminan con una espuma producida al insuflar aire planta de preparación de carbón o directamente el en un baño de agua que contiene ciertos reagentes lugar en el que se utilizará. químicos. Las burbujas atraen el carbón, pero no los residuos, que se eliminan para recuperar las Preparación del carbón partículas de carbón. Los recientes desarrollos El carbón directamente extraído del suelo, conocido como mineral bruto (ROM), a menudo contiene impurezas no deseadas, como rocas y suciedad, y llega en una mezcla de fragmentos de diferentes tamaños. Sin embargo, los usuarios de carbón necesitan un carbón con una calidad consistente. La preparación del carbón, también conocida lavado del carbón, se refiere al tratamiento del mineral bruto para asegurar una calidad consistente y la mejora de su idoneidad para usos finales concretos. Definición DWT – Toneladas de peso El tratamiento depende de las propiedades del muerto, que se refiere a la carbón y de su uso previsto. Puede requerir un capacidad de un barco, incluyendo su carga, depósito simple triturado o pasar por un proceso de trata- de combustible, agua potable, miento complejo para reducir el nivel de impurezas. etc… La extracción por tajos largos supone la extracción completa Para eliminar las impurezas, el mineral bruto se del carbón de una sección de tritura y se separa en fracciones de diferentes la veta o “cara” utilizando rafadoras-cargadoras mecánicas. tamaños. El material más grande se suele tratar Fotografía cedida por cortesía de utilizando un método de separación de densidad Joy Mining Machinery.
  • 11. El carbón como recurso: Una visión general del carbón 9 Operaciones de extracción subterránea Instalaciones de superficie de la explotación Tajo previamente Zona de extracción extraído Rafadora-cargadora de carbón y soportes de techo Cinta transportadora de carbón a la superficie Pilares de carbón conservados para soporte del techo Dirección de la Zona de extracción zona de extracción Siguiente tajo para su extracción Rafadora-cargadora de carbón y soportes de techo Extracciones continuadas Desarrollo de galerías Veta de carbón Cinta transportadora de carbón Diagrama cedido por cortesía de BHP Billiton Illawara Coal Pilar de carbón tecnológicos han permitido aumentar la Los barcos se suelen utilizar para el transporte recuperación de material carbonífero ultrafino. internacional, en tamaños que van desde Handymax (40-60.000 DWT), Panamax (sobre Transporte del carbón 60-80.000 DWT) hasta grandes buques Capesize El método de transporte de carbón depende de la (sobre 80.000+ DWT). Alrededor de 700 millones distancia que se va a recorrer. El carbón se suele de toneladas (Mt) de carbón se transportaron transportar en cintas transportadoras o en internacionalmente durante 2003, y el 90% de camiones para distancias cortas. Se utilizan trenes este transporte se realizó por mar. El transporte y barcazas para recorrer distancias más largas de carbón puede resultar muy caro; enl algunos dentro de los mercados locales, y también se puede casos representa hasta el 70% del coste del mezclar el carbón con agua para formar un fango de carbón transportado. carbón y transportarlo a través de un conducto.
  • 12. 10 Instituto Mundial del Carbón Dique con pendiente Suelo superior y subsuelo Material superior Material superior como muro acústico y para la vaciado mediante rafadoras-cargadoras retirado con excavadoras excavado mediante una contención del polvo y almacenado cuidadosamente y camiones con volquete máquina de dragado Excavación Vetas de carbón Material superior mediante máquina de dragado Operaciones de extracción de superficie y rehabilitación de explotaciones Se toman medidas en cada etapa del transporte y almacenamiento del carbón para minimizar el impacto medioambiental (véase la Sección 5 para obtener más información acerca del carbón y el medio ambiente). Seguridad en las explotaciones de carbón El sector del carbón se toma el asunto de la seguridad de forma muy seria. La extracción subterránea de carbón implica un riesgo de seguridad mayor que la extracción de carbón a cielo abierto. No obstante, en las explotaciones Las celdas de flotación de modernas de carbón existen procedimientos de Goedehoop Colliery se utilizan seguridad rigurosos, normas de higiene y seguridad para la preparación del carbón. y educación y formación del personal, que han Fotografía cedida por cortesía de Anglo Coal. supuesto una mejora significativa en los niveles de seguridad tanto en la extracción subterránea como en la de a cielo abierto (véase el gráfico de la página 11 para acceder a una comparación de niveles de seguridad en las extracciones de carbón en EEUU respecto a otros sectores industriales). Aún existen problemas dentro del sector. La mayoría de accidentes y muertes en explotaciones de carbón se producen en China. La mayoría de los accidentes se producen en pequeñas explotaciones, a menudo ilegales, en las que las
  • 13. El carbón como recurso: Una visión general del carbón 11 Pila de escombro Cubeta de dragadora en proceso de descarga Material de Relleno de Restitución y Hierba y dragado nivelado zanjas con conformación del subsuelo árboles con bulldozers material superior y del suelo superior Tras restituir el suelo en la secuencia adecuada, está preparado para su compactación, cultivo y fertilización técnicas de extracción se basan en la mano de obra Índices de accidentes por sectores en EEUU, 2003 y utilizan un equipamiento muy básico. El gobierno (por cada 100 trabajadores a jornada completa) chino está tomando medidas para mejorar los Fuente: Oficina de estadísticas laborales, Ministerio de Trabajo de EEUU niveles de seguridad, incluyendo el cierre forzoso de estas pequeñas explotaciones y todas aquellas Oferta de servicios que no cumplan las normas de seguridad estándar. Ocio y Acogida Comercio, Transporte y Servicios Formación y Extracción de carbón y la comunidad Servicios sanitarios Extracción de carbón La extracción de carbón suele tener lugar en zonas Agricultura, Explotación forestal, Pesca y Caza rurales en las que la minería y las industrias Fabricación asociadas suelen ser la principal fuente de trabajo Construcción 0 1 2 3 4 5 6 7 8 de la zona. Se estima que el sector del carbón emplea a más de 7 millones de personas en todo el mundo, el 90% de las cuales se encuentran en significativa de ingresos locales en forma de países en desarrollo. salarios, programas para la comunidad y apoyos para la producción de la economía local. No sólo las explotaciones de carbón emplean directamente a millones de personas en todo el No obstante, la minería y la generación de energía mundo, generan ingresos y empleo en otros puede provocar conflictos sobre el uso de la tierra y sectores de la industria regional dependiente de la dificultades en las relaciones con vecinos y extracción de carbón. Estos sectores proporcionan comunidades. Muchos de estos conflictos pueden bienes y servicios para la extracción de carbón, resolverse arguyendo que las explotaciones mineras como combustible, electricidad y equipos, o son temporales. La rehabilitación de la explotación dependen del gasto generado por los empleados significa que la tierra puede volver a utilizarse para de las explotaciones de carbón. otros fines tras el cierre de la explotación. Las explotaciones de carbón suponen una fuente SECCIÓN DOS FINAL
  • 14. 12 Instituto Mundial del Carbón Se comercia con el carbón internacionalmente, recorriendo éste grandes distancias por mar hasta sus mercados. Fotografía cedida por cortesía de la Corporación Portuaria de Queensland.
  • 15. El carbón como recurso: Una visión general del carbón 13 SECCIÓN TRES EL MERCADO GLOBAL DEL CARBÓN >> El carbón es una industria global, con explotaciones mineras en más de 50 países y utilizado en más de 70. >> Principales importadores de El mundo consume actualmente más de 4.050 Mt Consumo de carbón carbón, 2003 (Mt) de carbón al años. El carbón se utiliza en diferentes El carbón juega un papel vital en la generación de Japón 162 sectores, incluyendo la generación de electricidad, electricidad y se espera que este papel siga República de Corea 72 China Taipei 54 la producción de hierro y acero, la producción de siendo el mismo. El carbón sirve de combustible Alemania 35 cemento y como combustible líquido. La mayor para generar el 39% de la electricidad producida Reino Unido 32 Rusia 24 parte del carbón se utiliza para la generación de en el mundo y esta proporción será prácticamente India 24 electricidad, carbón térmico o lignito, o para la la misma durante los próximos 30 años. EEUU 23 producción de hierro y acero, carbón de coque. Países Bajos 22 España 22 Se prevé que el consumo de carbón térmico Producción de carbón crezca un 1,5% cada año durante el periodo Fuente: IEA Coal Information 2004 Se producen más de 4.030 Mt de carbón en la 2002-2030. El lignito, utilizado también para actualidad, con un incremento del 38% en los generar electricidad, crecerá a un ritmo de un 1% últimos 20 años. La producción de carbón ha anual. La demanda de carbón de coque para la crecido más rápidamente en Asia, mientras que en producción de hierro y acero aumentará un 0,9% Europa se ha producido un descenso en la anual durante este periodo. producción. El mayor mercado para el carbón es Asia, que Los países con mayor producción no están actualmente representa el 54% del consumo confinados a una única región. Los cinco mundial de carbón, aunque es China la principal principales productores son China, EEUU, India, responsable de ello. Muchos países no cuentan Australia y Sudáfrica. La mayoría de la producción con recursos energéticos naturales suficientes mundial de carbón se utiliza en el país en el que se para cubrir sus necesidades energéticas, por lo produce; sólo un 18% de la producción de carbón que deben importar energía. Japón, China Taipei y se dedica al comercio internacional de carbón. Corea, por ejemplo, importan cantidades significativas de carbón térmico para la Se espera que la producción global de carbón generación de electricidad y carbón de coque alcance los 7.000 millones de toneladas en 2030, para la producción de acero. representando China la mitad del crecimiento durante ese periodo. La producción de carbón No es sólo la falta de carbón autóctono lo que térmico se prevé que alcance los 5.200 millones de lleva a los países a importar carbón, sino también toneladas, la de carbón de coque los 624 millones la importancia de obtener tipos específicos de de toneladas, y el carbón bituminoso los 1.200 carbón. Los principales productores de carbón, millones de toneladas. como China, EEUU e India, por ejemplo, también
  • 16. 14 Instituto Mundial del Carbón Los diez países productores más importantes de carbón del importan grandes cantidades de carbón por mundo, 2003 (Mt) razones de calidad y logística. Fuente: IEA 2004 El carbón seguirá teniendo un papel fundamental 1600 en el conjunto energético del planeta, ya que se 1400 prevé que la demanda en algunas regiones crezca 1200 1600 rápidamente. El crecimiento de los mercados del 1000 1400 800 carbón térmico y de coque será mayor en los 1200 600 1000 países asiáticos en vías de desarrollo, en los que 400 800 la demanda de electricidad y de acero para la 200 600 construcción, fabricación de coches y 0 400 electrodomésticos aumentará al tiempo que a UU a a a n lia a a a in di si si tá ic ni ni 200 aumentan sus ingresos. ra Ru ne fr Ch lo ra In EE js st rá Po za Uc do Au Su Ka In 0 Coal producers a UU a a a n lia a a a in di si si Comercio de carbón tá ic ni ni ra Ru ne fr Ch lo ra In EE js st rá Po za Uc do Au Su Ka In Los diez países consumidores más importantes del mundo, El carbón se comercializa en todo el mundo, Coal producers 2003 (Mt) transportándolo por mar hasta sus mercados 1600 Fuente: IEA 2004 1400 de destino. 1200 1600 1000 1400 Durante los últimos veinte años, el comercio 800 1200 marítimo de carbón térmico ha aumentado un 8% 600 1000 400 cada año, mientras que el comercio marítimo de 800 200 carbón de coque ha aumentado un 2% 600 0 400 anualmente. El comercio internacional total alcanzó los 718 Mt en 2003; aunque se trata de a UU a n a a ia a a lia 200 in di si re pó ic ni an ra Ru fr Ch lo In EE Co Ja em Coal consumers st rá Po una cantidad significativa, sólo representa el de Au Su Al 0 p. ni Re 18% del carbón total consumido. a UU a n a a ia a a lia in di si re pó ic an ra Ru fr Ch lo In EE Co Ja em Coal consumers st rá Po de Au Su Al p. Re Los costes del transporte representan una gran parte del precio total del carbón, por lo que el comercio internacional del carbón térmico se electricity generation divide en dos grandes zonas: el Atlántico y el Pacífico. El mercado atlántico se compone de los electricity generation países importadores de Europa Occidental, Definición especialmente Reino Unido, Alemania y España. La OECD es la Organización El mercado del Pacífico incluye a los para la Cooperación y el importadores de países en desarrollo y países Desarrollo Económico. Se trata de un grupo de 30 países asiáticos de la OECD, principalmente Japón, miembros comprometidos con Corea y China Taipei. El mercado del Pacífico la democracia y la economía de mercado. representa actualmente el 60% del tráfico mundial de carbón térmico. Los mercados electricity generation projected 2030 a solaparse cuando los precios del tienden carbón son altos y hay suficientes recursos. Suráfrica es un punto natural de convergencia electricity generation projected 2030 entre los dos mercados. 120 100 120 80 100 60 80 40
  • 17. El carbón como recurso: Una visión general del carbón 15 Principales flujos comerciales inter-regionales del carbón, 2002-2030 (Mt) 29 18 19 21 16 13 22 23 20 16 13 18 64 62 77 35 23 116 14 24 119 15 47 21 14 17 37 66 35 20 103 24 19 12 19 35 51 2002 2030 Fuente: IEA 2004 Australia es el principal exportador mundial de El comercio internacional de carbón está limitado. carbón, exportando más de 207 Mt de hulla en Australia es también el mayor proveedor de 2003, de una producción total de 274 Mt. El carbón de coque, representando el 51% del total carbón es uno de los principales productos de exportado en todo el mundo. EEUU y Canadá son exportación de Australia. Aunque casi tres importantes exportadores, y China está cuartas partes de las exportaciones de Australia emergiendo como un gran proveedor. El carbón de tienen como destino el mercado asiático, el coque es más caro que el térmico, lo que significa carbón australiano se utiliza en todo el mundo, que Australia puede permitirse los altos costes de incluyendo Europa, América y África. transporte de carbón a todo el mundo.