Tecnología: Nueva tecnología para hacer menos contaminante el uso de carbón en centrales eléctricas
La mayoría de las naciones del mundo han acordado practicar reducciones sustanciales en sus emisiones de gases de efecto invernadero, pero alcanzar esos objetivos es todavía un reto tecnológico, económico y político considerable. La Agencia Internacional de la Energía ha pronosticado que, incluso con la aplicación de los nuevos acuerdos, la generación global de energía a través del carbón se incrementará a lo largo de las próximas décadas. Encontrar una manera más limpia de usar ese carbón podría ser un notable paso adelante hacia el objetivo de reducir las emisiones de carbono, satisfaciendo al mismo tiempo las necesidades de una población mundial creciente y cada vez más industrializada, que todavía no está preparada para una plena conversión hacia las energías limpias.
Ahora, Katherine Ong y Ahmed Ghoniem, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, ha ideado un nuevo concepto que podría contribuir a ese esfuerzo, haciendo posible generar electricidad a partir del carbón con una eficiencia mucho más grande, posiblemente alcanzando hasta el doble de la eficiencia de las actuales centrales convencionales de carbón. Esto significaría, manteniendo todo lo demás, una reducción del 50 por ciento en las emisiones de dióxido de carbono para la misma cantidad de energía producida.
La clave del concepto es combinar en un único sistema dos tecnologías bien conocidas: la gasificación del carbón y las células de combustible.
La gasificación del carbón es una forma de extraer combustible gaseoso que se pueda quemar a partir de carbón pulverizado, en vez de quemar el propio carbón. La técnica se emplea ampliamente en plantas de procesamiento químico como una forma de producir gas hidrógeno. Las células de combustible generan electricidad a partir de un combustible gaseoso, haciéndolo pasar a través de un sistema parecido a una batería, donde reacciona electroquímicamente con el oxígeno del aire.
Lo atractivo de combinar estos dos sistemas es que ambos procesos operan a unas temperaturas altas similares, de 800 grados centígrados o más. Combinarlas en una única central permitiría por tanto que los dos componentes intercambiasen calor con pérdidas mínimas de energía. De hecho, la célula de combustible generaría suficiente calor para sostener la parte de gasificación del proceso, eliminando la necesidad de un sistema de calentamiento separado, que habitualmente funciona mediante la quema de una porción del carbón.
La gasificación del carbón, por sí misma, funciona a una temperatura más baja que la necesaria para la combustión, y es más eficiente que dicha quema.
Dado que no hay una combustión implicada, el sistema produce cantidades de ceniza y de otros productos contaminantes del aire que son mucho menores que las cantidades que se generarían a través de la combustión. Sí que produce dióxido de carbono, pero se trata de un flujo puro y sin contaminar, sin mezclarse con el aire como por desgracia sí ocurre en las centrales convencionales alimentadas con carbón. Eso facilitaría capturarlo para luego enterrarlo bajo tierra o inmovilizarlo de alguna otra manera, eliminando así o reduciendo drásticamente las emisiones de gases con efecto invernadero a la atmósfera.
Las centrales eléctricas convencionales que queman carbón tienen habitualmente una eficiencia muy baja; solo el 30 por ciento de la energía contenida en el combustible es realmente convertida en electricidad. Comparativamente, el sistema propuesto que combina la gasificación y la célula de combustible podría alcanzar eficiencias que llegan hasta un nivel de entre el 55 y el 60 por ciento.
El próximo paso en esta línea de investigación y desarrollo será construir una planta piloto pequeña, para medir el rendimiento del sistema híbrido en condiciones reales.
