Cuadernillo didáctico y de divulgación científica presentado en la Semana de la Ciencia y la Tecnología.Peer reviewe

Gómez Borrego, Ángeles

Digital.CSIC

El origen del CarbónLa historia del carbón se inicia en la turbera donde se acumulan los restos de plantas en condiciones húmedas, generalmente ácidas y poco oxidantes que favorece la conservación de la materia orgánica. El crecimiento de la turbera es lento, la acumulación de un metro de turba requiere entre 5.000 y 10.000 años Cuando la turbera detiene su crecimiento y se entierra, la materia orgánica se trans-forma perdiendo agua y materias volátiles y aumen-tando su contenido en carbono y su poder calorífico. Para obtener una capa de carbón de un metro hacen falta unos 10 metros de turba.Como consecuencia de las condiciones deenterramiento y la temperatura el carbónevoluciona pasando sucesivamente de turbaa lignito, hulla y finalmente antracita en unproceso conocido como carbonificación. Eneste proceso el carbón aumenta sucontenido en carbono y el poder caloríficoy disminuye las materias volátiles.0,1mmesporasEl microscopio óptico de luz reflejadapermite el estudio de los componentesorgánicos del carbón llamadosmacerales. Los principales elementosque forman el carbón son carbono,oxígeno hidrógeno, nitrógeno y azufre.Las diferentes proporciones de estoselementos son consecuencia del origeny evolución del carbón y determinan suposible utilizaciónturbalignitohullaantracitaEvolución / EnterramientoMaterias VolátilesC %H %, O %Poder caloríficoReflectanciaDistribución y Reservas de CarbónHay recursos de carbón en todo el mundo lo que garantiza un suministro estable. En la actualidad se extraen unos 7000 millones de toneladas anuales de carbón, unos 10 millones de toneladas en España. Se estima que las reservas de carbón durarán al menos 150 años al ritmo de producción actual.TurbaTurba enterradaCarbón26.212.7 23.429.75.82.2Las reservas de carbón probadas alcanzan un billón de toneladas cuyos porcentajes se distribuyen según el mapa. El 80% de la producción mundial de carbón se destina a la producción de energía eléctrica en centrales térmicas. Cuanto mayor es el poder calorífico de un carbón mayor es su capacidad para generar energía cuando se quemaEl 42% de la energía eléctrica que se genera en el planeta procede de lacombustión de carbón. La reacción de combustión del carbón puedeescribirse comoLa Combustión del CarbónCarbón + Oxígeno                  Calor + CO2 + AguaEn una central térmica el calor generado por la combustión del carbón se utiliza para calentar agua, generando vapor a presión que mueve una turbina  conectada a un generador. La combustión del carbón se ha hecho cada vez más limpia gracias a losavances tecnológicos significativos y la implementación de nuevos procesosen el funcionamiento de las centrales que permiten un 99% de reducción deóxidos de azufre, un 95% de reducción de óxidos de nitrógeno, 70-95% deretención de mercurio y el 100% de captura de sólidos.La necesidad de reducir las emisiones de CO2para frenar el calentamiento del planeta ha hechoque se mire a las centrales térmicas de carbóncomo los primeros candidatos para la instalaciónde sistemas de captura de CO2 para su posterioralmacenamiento permanente en el subsuelo. Estossistemas pueden operar antes, durante o despuésde la combustión y se conocen de forma genéricacomo tecnologías CAC (captura y almacenamientode CO2).Esquema del funcionamiento de una central térmica convencional de combustión de carbón.Los avances en los procesos de combustión de carbón han llevado adesarrollos de centrales de lecho fluido circulante con menosemisiones, las centrales de ciclo combinado y las centrales que operanen condiciones supercríticas y ultrasupercríticas con el fin demejorar la eficacia y reducir las emisiones.Mina de carbón ElectricidadHacia Centrales de Carbón con Emisiones Cerohttp://www.zeroemissionsplatform.euEl Carbón como Fuente de Energía. El INCAR Investiga enEl Carbón como Fuentede EnergíaEl carbón es una roca orgánica combustible formada por restos de vegetales que se han acumulado, preservado y evolucionado a lo largo de la historia geológica. Las propiedades combustibles del carbón se conocen desde la prehistoria y desde entonces el carbón se ha utilizado como fuente de energía. Las mejoras tecnológicas están permitiendo unaumento de la eficacia (más energía portonelada de carbón consumido) y el desarrollode nuevos procesos que llevan a plantas decombustión de carbón libres de emisionescontaminantes.El origen del carbón, su historia geológica y la evaluación de sus recursos. La relación entre la composición y estructura del carbón con su comportamiento en los diversos procesos de utilización. Optimización del proceso de combustión del carbónEl Instituto Nacional del Carbón (INCAR), con sede enOviedo, es un centro del Consejo Superior deInvestigaciones Científicas (CSIC). Su actividad científicase centra en las distintas posibilidades que ofrece el carbónen: Procesos de conversión y producción limpia deenergía Desarrollo de materiales para aplicacionesestructurales, energéticas y medioambientalesEl INCAR cuenta con una plantilla de 150 personas, entreinvestigadores y personal de apoyo: doctores y licenciadosen Química, Física, Geología, e Ingenieros Químicos endistintas fases de su formación y personal técnico.Instituto Nacional del Carbón C/ Francisco Pintado Fe, 26La Corredoria33011 Oviedo, AsturiasTel. +34 985 119090Fax + 34 985 297662www.incar.csic.esAutor: Ángeles Gómez Borrego (angeles@incar.csic.es)Instituto Nacional del Carbón El aprovechamiento y valorización de las cenizas volantes derivadas del proceso de combustiónLa eliminación de emisiones de mercurio y otros metales pesadosEl desarrollo de procesos de captura de CO2 integrados en diferentes tecnologías de combustión del carbónEl INCAR desarrolla también una importante tarea de apoyo a la industria minera y de generación eléctrica caracterizando los carbones y los suministros de las centralesSemana de la Ciencia y de la TecnologíaINCAR

El carbón como fuente de energía

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Digital.CSIC