Este artículo es el quinto de una serie de seis partes que explora cómo obtenemos nuestra electricidad y lo que necesitamos saber sobre cómo se genera la energía eléctrica renovable y no renovable.
El uso de electricidad es un componente importante de la huella ecológica de los estadounidenses. Pero tendemos a prestarle menos atención que a otras áreas, como el reciclaje y el uso de plástico, donde parece que tenemos más control.
Después de todo, no podemos comprar servicios eléctricos como lo hacemos con los proveedores de Internet. Sin embargo, es importante comprender de dónde proviene su energía y cómo afecta su huella ecológica.
Energía del carbón
El carbón es la fuente de energía más icónica para muchas personas. En la práctica real, la dependencia del carbón varía ampliamente en los Estados Unidos. Algunas áreas, como Long Island y partes de Hawái y Alaska, están completamente libres de carbón. Sin embargo, partes del Medio Oeste extraen más de la mitad de su electricidad ( hasta el 61,5 % ) de plantas de carbón.
A pesar del tremendo crecimiento de la energía renovable durante la última década, los combustibles fósiles ( gas natural y carbón ) aún proporcionan la mayor parte de la electricidad en los Estados Unidos. Con la producción de carbón en su nivel más bajo en 55 años , ahora es nuestra tercera fuente de electricidad más grande y produce el 19,3 % de la energía del país en general.
El carbón tiene una larga historia de uso. Originalmente, el carbón era una fuente de energía directa, que se encontraba en la superficie de la tierra o cerca de ella. Se quemaba en chimeneas en la antigua Roma y en hornos Hopi en lo que eventualmente se convertiría en el suroeste de Estados Unidos.
Durante la revolución industrial , el carbón se utilizó para alimentar grandes hornos y máquinas de vapor, lo que hizo necesaria la explotación de minas de carbón más profundas y peligrosas. La producción de carbón saltó de 10 millones de toneladas en 1800 a 250 millones de toneladas en 1900. El empleo en la industria del carbón alcanzó su punto máximo en 1924 y, con la excepción de la Segunda Guerra Mundial y la crisis energética de 1973, ha disminuido continuamente desde entonces.
A partir de 2021, las minas de carbón estadounidenses emplean aproximadamente a 39 500 personas .
Cómo funciona la energía del carbón
El carbón es un material combustible similar a una roca sedimentaria compuesto principalmente de carbono e hidrocarburos. Al igual que los fósiles, cada trozo de carbón comenzó como plantas o animales vivos y fue transformado por fuerzas naturales. El carbón se forma cuando las turberas están cubiertas por capas de roca y tierra, lo que genera una presión y un calor tremendos. Durante cientos de millones de años, estas fuerzas transforman la materia orgánica en carbón.
Hay cuatro tipos principales de carbón, que se forman bajo diferentes cantidades de presión. Se identifican por el contenido de carbono. De mayor a menor carbono son antracita, bituminosa, subituminosa y lignita. Un mayor contenido de carbón equivale a una mayor energía almacenada, pero los cuatro tipos de carbón se pueden utilizar para generar electricidad.
En una central eléctrica alimentada con carbón, el carbón se pulveriza y el polvo de carbón resultante se quema en un horno. El calor generado en el horno convierte el agua en vapor. El vapor hace girar una turbina, que hace girar un generador para producir electricidad. A excepción de la fuente de calor, una central eléctrica de carbón funciona de la misma manera que una central nuclear o cualquier otra central térmica.
Impactos ambientales de la producción de carbón
Aunque todas las centrales térmicas generan electricidad de la misma manera, la fuente de calor les otorga a cada una un impacto ambiental único. Para el carbón, esos impactos son significativos. El carbón es una fuente de energía no renovable y no sostenible porque una vez que se extrae y se quema, no se puede reemplazar en una escala de tiempo humana.
La extracción de carbón provoca graves daños ambientales. La imagen de los mineros del carbón de los Apalaches excavando túneles subterráneos es más histórica que precisa en las prácticas actuales. En los Apalaches, la minería a cielo abierto, sobre todo la remoción de cimas de montañas , es ahora más común que la minería subterránea. El impacto ambiental de la minería del carbón de los Apalaches es casi inconcebible; la topografía de las áreas minadas está completamente alterada, con laderas montañosas literalmente aplanadas y valles llenos de 600 pies de escombros, contaminando el agua superficial y cambiando su hidrología y pH.
Sin embargo, Appalachia ya no es el centro de la minería del carbón de EE. UU. A pesar de los cierres recientes , el mayor productor de carbón en los EE. UU. es Wyoming. Las minas allí son minas de superficie (también conocidas como minas a cielo abierto). Parte de esta minería se lleva a cabo en tierras federales .
Impactos ambientales de la energía del carbón
La quema de carbón produce más de 80 contaminantes tóxicos que generan smog y lluvia ácida y pueden causar enfermedades respiratorias. También se liberan mercurio y otros metales pesados. Las cenizas volantes y las cenizas de fondo (que también son creadas por la incineración de desechos ) también son subproductos potencialmente peligrosos, aunque ahora se capturan para almacenarlos en lugar de liberarlos a través de las chimeneas.
Las Leyes de Aire Limpio y Agua Limpia han sido efectivas al exigir que las centrales eléctricas de carbón mejoren el desempeño ambiental mediante el uso de carbón con bajo contenido de azufre y la depuración de gases de combustión. Pero el carbón aún está lejos de ser limpio. Muchas centrales eléctricas aún no utilizan los controles de contaminación exigidos por la legislación ambiental. Los datos precisos sobre las emisiones de las plantas de energía no están fácilmente disponibles ( todavía ).
Un estudio concluyó que la contaminación del aire por la generación de electricidad provoca alrededor de 16 000 muertes prematuras cada año en los EE. UU. continentales, de las cuales el 91 % son atribuibles a centrales eléctricas de carbón. Según los propios datos de la industria, el agua subterránea cerca de casi todas las plantas de carbón en los EE. UU. tiene niveles peligrosos de contaminantes relacionados con las cenizas de carbón, como arsénico y metales pesados.
Cambio climático
Una vez considerado inofensivo, ahora se entiende que el dióxido de carbono es el principal gas de efecto invernadero emitido por la actividad humana. La combustión del carbón en los Estados Unidos generó 1,32 millones de toneladas métricas de CO2 en 2017. Junto con el gas natural, la energía del carbón es responsable de un tercio de las emisiones de carbono del país.
Aunque a veces se usa para describir plantas de carbón que cumplen con los estándares de las Leyes de Agua y Aire Limpios, el término carbón limpio generalmente se refiere a plantas de carbón que capturan emisiones de dióxido de carbono para enterrarlas bajo tierra en lugar de liberarlas al aire donde contribuyen al cambio climático. Hasta el momento, solo hay una planta de este tipo en funcionamiento en los EE. UU.
Afortunadamente, muchas compañías de energía como Pacific Gas and Electric Company y Puget Sound Energy permiten a los clientes optar por programas comunitarios renovables que brindan una combinación de energía más ecológica. Póngase en contacto con su proveedor de servicios públicos local para averiguar si dicho programa está disponible donde vive.
No importa cuál sea su fuente de energía, la opción más sostenible es usar menos. Si no está seguro de dónde podría mejorar, comience con una auditoría de energía del hogar y priorice los cambios según los resultados. Muchas empresas de servicios públicos locales también tienen programas de eficiencia para ayudar a los clientes a reducir su uso de energía.
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