La demanda mundial de energía está creciendo. Las necesidades energéticas aumentan más lentamente que en el pasado, pero se espera que aumenten un 30% entre hoy y 2040. Esto equivale a añadir otra China e India a la demanda mundial actual. Una economía global que crece a una tasa promedio de 3,4% por año, una población que se expande de 7.4 mil millones en la actualidad a más de 9 mil millones en 2040, y un proceso de urbanización que agrega una ciudad del tamaño de Shanghai a la población urbana mundial cada cuatro meses son fuerzas clave que sustentan las proyecciones de la Agencia Internacional de Energía.
Todo esto ejerce mucha presión sobre el ecosistema de nuestro planeta. Los niveles actuales de concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero (GEI) no tienen precedentes en los últimos 800.000 años.
El sector de generación de energía (electricidad y calor) es la mayor fuente de GEI, representando más del 60% de todas las emisiones de GEI (producción de electricidad: 28,4%; industria: 22%; comercial y residencial: 11%), que provienen principalmente de la quema de combustibles fósiles para obtener energía (fuente: Informe de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA)).
El papel que el gas natural puede desempeñar en el futuro de la energía mundial está inextricablemente vinculado a su capacidad para ayudar a abordar los problemas ambientales. Con una gran preocupación por la calidad del aire y el cambio climático, el gas natural ofrece muchos beneficios potenciales si desplaza combustibles más contaminantes. Esto es especialmente cierto teniendo en cuenta los límites de la rapidez con que se pueden ampliar las opciones de energía renovable y que las opciones rentables de cero carbono pueden ser más difíciles de encontrar en algunas partes del sistema energético. La flexibilidad que el gas natural aporta a un sistema de energía también puede hacer que sea una buena opción para el aumento de las energías renovables variables, como la eólica y la solar fotovoltaica.
El gas natural es un combustible fósil, aunque las emisiones de calentamiento global de su combustión son mucho más bajas que las del carbón o el petróleo. El gas natural emite entre un 50 y un 60 por ciento menos de dióxido de carbono (CO2) cuando se quema en una planta de energía de gas natural nueva y eficiente en comparación con las emisiones de una planta de carbón nueva típica.
La cantidad de CO2 producida cuando se quema un combustible es una función del contenido de carbono del combustible. El contenido de calor, o la cantidad de energía producida cuando se quema un combustible, está determinado principalmente por el contenido de carbono (C) e hidrógeno (H) del combustible. El calor se produce cuando C y H se combinan con oxígeno (O) durante la combustión. El gas natural es principalmente metano (CH4), que tiene un mayor contenido de energía en relación con otros combustibles, y por lo tanto, tiene un contenido de CO2 a energía relativamente menor. El agua y otros elementos, como el azufre y los elementos no combustibles en algunos combustibles, reducen sus valores de calentamiento y aumentan su contenido de CO2 a calor. Esa es la razón por la que diferentes combustibles emiten diferentes cantidades de CO2 en relación con la energía que producen cuando se queman.
| Carbón (antracita) | 228.6 |
| Carbón (bituminoso) | 205.7 |
| el combustible Diesel y el aceite de calefacción | 161.3 |
| la Gasolina (sin etanol) | 157.2 |
| Propano | 139.0 |
| gas Natural | 117.0 |
Tabla 1: Libras de CO2 por millón de unidades térmicas Británicas (Btu) de energía para diferentes combustibles.
Fuente: US Energy Information Administration
Las plantas de carbón emiten no solo dióxido de carbono. También hay otras toxinas que tienen un impacto inmediato y directo en la salud de las personas, como el mercurio. Evitar la quema de carbón ahorraría cientos de millones al año en costos de atención médica al evitar enfermedades causadas por contaminantes, como ataques de asma, ataques cardíacos y muertes relacionadas con las emisiones de las plantas de carbón.
Combustión más limpia que otros combustibles fósiles, la combustión de gas natural produce cantidades insignificantes de azufre, mercurio y partículas. En el transporte, la quema de gas natural produce algunos óxidos de nitrógeno (NOx), que son precursores del smog, pero a niveles mucho más bajos que la gasolina y el diesel utilizados para los vehículos de motor. Los análisis del Departamento de Energía de los Estados Unidos indican que cada 10.000 hogares estadounidenses alimentados con gas natural en lugar de carbón evitan las emisiones anuales de 1.900 toneladas de NOx, 3.900 toneladas de SO2 y 5.200 toneladas de partículas. La reducción de estas emisiones se traduce en beneficios para la salud pública, ya que estos contaminantes se han relacionado con problemas como el asma, la bronquitis, el cáncer de pulmón y las enfermedades cardíacas para cientos de miles de personas.
Cada combustible fósil tiene un ciclo de vida diferente. La extracción / producción, el refinado / acondicionamiento, el transporte / almacenamiento y la combustión de cada combustible fósil es diferente. Y, cada combustible fósil aporta gases de efecto invernadero en diferentes etapas de su ciclo de vida. Del mismo modo, en diferentes etapas, cada combustible fósil contribuye al calentamiento global en un grado diferente.
El impacto ambiental total del carbón es mayor que el de cualquier otro combustible fósil. Especialmente con respecto a la minería de carbón a cielo abierto, no se puede exagerar el impacto ambiental del carbón. Debido a la destrucción de bosques, la devastación de la calidad del agua y el cambio irreversible del paisaje, la minería del carbón tiene un impacto masivo en el medio ambiente.
Con respecto a las emisiones de carbono, la extracción de carbón y la quema de carbón representan una suma mayor que cualquier otro combustible.
El carbón, a diferencia de los combustibles gaseosos y el petróleo, no emite carbones al aire en su estado natural. Sin embargo, durante la extracción de carbón, el metano se libera al aire. De hecho, enormes cantidades de metano (CH4) se liberan al aire. Cada año, solo en los Estados Unidos, la minería de carbón libera al aire aproximadamente 61 millones de toneladas métricas de equivalente de dióxido de carbono (MMTC02E) de metano.
La combustión de carbón produce más gases de efecto invernadero que la combustión de cualquier otro combustible fósil. Hay un puñado de tipos de carbón, pero casi todos contribuyen sustancialmente más CO2 al aire que otros combustibles fósiles durante la combustión.
Tenemos que mencionar que también hay una gran cantidad de metano liberado a la atmósfera durante la producción de petróleo y gas natural. Por lo tanto, la tecnología desarrollada por el proyecto GASVESSEL que permite utilizar gas natural que actualmente se quema o libera al aire está contribuyendo a los esfuerzos globales de reducción de GEI.