Japón intenta usar amoníaco para hacer carbón más limpio
Las economías avanzadas del mundo se han comprometido a eliminar gradualmente el carbón durante los próximos siete años. Pero no Japón, que es el único que afirma que puede hacer que el carbón sea menos dañino para el planeta.
En ninguna parte es esto más evidente que en la central eléctrica de carbón más grande del país en Hekinan, una pequeña ciudad en el centro de Japón donde 400.000 toneladas de montones de negro azabache se distribuyen en un campo del tamaño de 40 campos de fútbol.
A partir de la próxima primavera, Jera, la empresa propietaria del yacimiento, quiere demostrar que puede mezclar amoníaco -que no emite dióxido de carbono al quemarse- con carbón en sus calderas. El uso de esta nueva tecnología está generando un debate sobre si es mejor encontrar formas más limpias de usar el carbón o eliminarlo lo antes posible en favor de las energías renovables.
La compañía dice que el método del amoníaco puede reducir las emisiones peligrosas en la lucha contra el calentamiento global. En un esfuerzo concebido originalmente, y fuertemente subvencionado, por el gobierno japonés, es una de varias compañías eléctricas que planean usar amoníaco en un proceso comercializado como «carbón limpio».
Con el amoníaco, las empresas pueden “usar las plantas que tenemos en lugar de construir otras nuevas”, dijo Katsuya Tanigawa, gerente general del sitio de Hekinan Jera.
Japón obtiene casi un tercio de su suministro eléctrico del carbón, una de las fuentes de energía más sucias del mundo. Pero los críticos dicen que el uso de amoníaco solo amplía la dependencia de Japón de los combustibles fósiles y podría aumentar potencialmente las emisiones de carbono a medida que se produce el amoníaco. La quema de amoníaco también puede producir óxido de nitrógeno, que es tóxico para los humanos y es otra emisión que hay que gestionar.
“Necesitamos reducir las emisiones de las plantas de carbón ahora, no explorar una tecnología que puede o no ser factible”, dijo Katrine Petersen, asesora principal de políticas de E3G, un grupo de expertos.
La ansiedad en Japón por la energía ha crecido exponencialmente desde que un terremoto y un tsunami provocaron un colapso triple en la planta de energía nuclear de Fukushima Daichi en 2011. Inmediatamente después del desastre, Japón cerró todas sus plantas de energía nuclear, cortando el 30% del suministro eléctrico del país durante la noche. Para compensar, las compañías eléctricas de todo el país se apresuraron a construir nuevas centrales eléctricas de carbón incluso cuando el mundo se alejaba de los combustibles fósiles.
El primer ministro japonés, Fumio Kishida, intensificó recientemente los esfuerzos para reiniciar la red nuclear del país, pero las comunidades que albergan las plantas se han resistido.
Japón, la tercera economía más grande del mundo, tiene pocos recursos naturales propios y solo puede producir el 11% de sus necesidades energéticas sin importar combustible. una de las tasas más bajas de autosuficiencia entre las naciones más ricas del mundo.
En una reunión del Grupo de los 7 Líderes de ministros de medio ambiente en Sapporo esta primavera, Japón fue el único país que se negó a comprometerse a reducir a cero su consumo de carbón para 2030.
El gobierno y la industria energética del país señalan muchos obstáculos para construir rápidamente fuentes de energía renovable, incluido el aislamiento geográfico de Japón, el terreno montañoso, las aguas profundas y la temporada anual de tifones.
Además de China, que el presidente Xi Jinping dijo recientemente que seguiría su propio «ritmo e intensidad» para reducir las emisiones de carbono, los funcionarios japoneses dicen que su país también tiene su propio calendario y métodos.
«Queremos escalar la misma montaña hasta el mismo pico», dijo Atsushi Kodaka, director de la oficina de estrategia energética del Ministerio de Comercio. «Pero nuestra ruta de escalada no tiene que ser la misma que la de todos los demás».
La industria de la energía también es reacia a alejarse del carbón, ya que recientemente ha gastado mucho en la construcción de nuevas plantas. Desde 2011, las compañías eléctricas japonesas han construido 40 centrales eléctricas de carbón, casi una cuarta parte de la red total de carbón de Japón, y el mes pasado se puso en marcha una nueva planta en Jera.
Trabajando con la industria, el gobierno japonés ha comprometido alrededor de 152 billones de yenes (alrededor de $ 1,1 billones) durante 10 años para ayudar al país a lograr emisiones netas de carbono cero. Para 2030, según el Departamento de Comercio, reducirá la generación a carbón al 19% del suministro de electricidad, con la tecnología de amoníaco representando alrededor del 1%, y es probable que aumente.
Jera sabe que tiene que convencer a las audiencias potencialmente escépticas de sus planes, por lo que publica anuncios en salas de cine y distribuye cupones de descuento que promueven sus esfuerzos para desarrollar “energía térmica de cero emisiones”.
Japón también espera eventualmente exportar la tecnología a sus vecinos asiáticos, donde ha ayudado a construir nuevas centrales eléctricas de carbón en los últimos años.
«Estamos tratando de reducir la dependencia del carbón en sí mismo en estos países», dijo Masashi Watanabe, planificador de recursos naturales y energía del Ministerio de Comercio. “La cocombustión de amoníaco podría ser una solución”.
En Hekinan, los soldadores aseguraron recientemente la parte superior de un tanque de almacenamiento de 700 toneladas en la extensa fábrica de Jera. Varias tuberías grandes de color naranja yacían esparcidas por el suelo, esperando ser instaladas en una tubería que llevará amoníaco a las calderas de la planta.
En una prueba reciente, la empresa mezcló una mezcla de 0,02 % de amoníaco con trozos de carbón del tamaño de un puño en una caldera calentada a 1.500 grados Celsius, o más de 2.700 grados Fahrenheit. Lograr su próximo objetivo será un desafío mayor.
Para marzo, la compañía tiene como objetivo comenzar a probar mezclas que contengan hasta un 20% de amoníaco, convirtiéndose en la primera en el mundo en hacerlo.
Incluso si la tecnología funciona, asegurar un suministro constante, asequible y limpio de amoníaco podría afectar significativamente el suministro global del compuesto, que se necesita para producir fertilizantes.
El gobierno pertenece estrategia de crecimiento verde reconoce que si todas las centrales eléctricas de carbón de Japón utilizaran amoníaco al 20%, “necesitarían unas 20 millones de toneladas de amoníaco al año”, equivalente al volumen total de amoníaco que se comercializa actualmente en el mercado mundial.
Tales restricciones de suministro hicieron que el plan de amoníaco fuera «casi imposible» de ejecutar, dijo Hajime Takizawa, investigador de clima y energía del Instituto de Estrategias Ambientales Globales, un grupo de investigación independiente financiado por el gobierno. El gobierno, sin embargo, dice que una vez que demuestre que la tecnología funciona, los proveedores se mantendrán al día con la demanda.
Pero la producción de amoníaco en sí misma requiere electricidad, que según los métodos actuales generalmente se genera a partir de combustibles fósiles como el carbón o el gas natural. En un proceso común, el agua se calienta a temperaturas extremadamente altas (hasta 2000 grados Celsius o 3632 grados Fahrenheit) para que los átomos de hidrógeno puedan separarse y combinarse con nitrógeno. (¡Consulte sus libros de texto de ciencias de la escuela secundaria para conocer la fórmula química del amoníaco!)
Calentar esta agua requiere mucha energía, y los suministros de amoníaco que inicialmente irán a Japón probablemente se harán usando la llamada electricidad gris o marrón. Entonces, si bien la quema de amoníaco en una planta de energía reduce las emisiones de carbono en un lugar, la fabricación de amoníaco puede generar más emisiones de carbono en otro.
Como resultado, el método del amoníaco tiene «muy poco potencial de mitigación», dijo Masayoshi Iyoda, líder del equipo japonés de 350.org, un grupo activista climático.
Los proveedores dicen que eventualmente usarán energía renovable para producir amoníaco o para capturar el carbono emitido durante el proceso de producción y enterrarlo en el suelo. Los analistas dicen que dados los costos de estos métodos, mezclar amoníaco y carbón será más costoso que simplemente usar energías renovables como la energía eólica directamente.
En última instancia, dicen los críticos, Japón está priorizando la tecnología de amoníaco para proteger los intereses industriales arraigados de los nuevos proveedores de energía renovable. “Son plenamente conscientes de que son los perdedores de este cambio”, dijo Kimiko Hirata, fundadora de Climate Integrate, un grupo de investigación y defensa. «Así que están realmente comprometidos a proteger el statu quo y los intereses creados durante el mayor tiempo posible».
