Aunque cada vez más se intenta abandonar el consumo de carbón, lo cierto es que sigue siendo una de las energías más baratas del mundo y de las mejores repartidas por los diferentes países. Un país clave en el carbón, es Estados Unidos, el país con la mayor reserva del mundo («el país del carbón»), donde buena parte de la economía gira en torno a él y el 70% de las operaciones ferroviarias del país son para transportar carbón hasta las 440 térmicas del país. Sin embargo, el carbón además de ser vida, puede ser muerte.

Cientos de vagones cargados de carbón en la Estación de Norfolk, Virginia, EE.UU. (foto Alex MacLean): pic.twitter.com/FbxO2wJYLt

— Fieras de Ingeniería (@fierasdelainge) Mayo 2, 2014

Gracias a una geología que favoreció la creación de abundantes formaciones de carbón y a unas amplísimas reservas (237,295 Millones de toneladas de carbón de reservas probadas en 2006); el carbón históricamente ha sido, es y será durante bastantes años la energía de Estados Unidos.

Fuente EIA – What is the role of coal in the United States?

A finales de 2012, las minas de carbón de Estados Unidos habían producido más de mil millones de toneladas de carbón y cerca del 81% de ese carbón producido, se utilizó para alimentar a las 440 centrales térmicas de carbón existentes en Estados Unidos.

Mientras que durante 60 años el carbón ha sido la energía principal del país, poco a poco a ido reduciéndose su uso hasta el 50% de la energía consumida en 2007, aunque en 2012, este porcentaje bajó hasta el 37%, gracias a la bajada de los precios del gas y al boom del uso del fracking en Estados Unidos.

2012

Natural‐gas‐fired generation continues to expand its share of total generation at the expense of coal‐fired generation. During the first quarter of 2012, natural gas accounted for 28.7 percent of total generation compared with 20.7 percent during the same quarter last year. In contrast, coal’s share of total generation declined from 44.6 percent to 36.0 percent over the same period.

Prices for natural gas delivered to the electric power industry fell by 7.5 percent in 2011, which contributed to a significant increase in the share of natural‐gas‐fired generation. EIA expects this trend to continue in 2012, with electric power sector coal consumption falling by 14 percent. Natural gas in the electric power sector grows by almost 21 percent in 2012, primarily driven by the increasing relative cost advantages of natural gas over coal for power generation in some regions.

La aplicación de políticas más verdes, poco a poco ha ido reduciendo el consumo del mismo, aunque la verdad es que Estados Unidos es uno de los países en los que las tecnologías de captura y secuestro de carbono están más avanzadas, con la intención de llegar a reducir en un 50% las emisiones de los gases emitidos por la combustión del carbón aunque se podría llegar hasta un 90%. (Véase Clean Coal Research y What’s the Real Story With Clean Coal?).

Autoblog – New EPA clean coal plant rules would cut CO2 emissions in half

Carbón: Vida y la muerte.

Un ejemplo de la dependencia que ejerce el carbón sobre la economía, es que en 2007, el 70% de las operaciones ferroviarias del país estaban dedicadas al transporte del carbón desde las minas hasta las centrales térmicas y los principales puertos para exportar el carbón, convirtiendo a Estados Unidos en el 4º exportador de carbón del mundo (Epstein et al. 2010).

Como consecuencia de esta dependencia del carbón en la producción energética, durante el año 2007, se generaron en Estados Unidos 131 millones de toneladas de residuos (cenizas y otros estériles) procedentes de la combustión del carbón. De estos residuos, un 43% son reutilizados como mezclas en cementos y materiales de construcción, así como material de relleno en la construcción de carreteras, una vez eliminadas las impurezas de estos residuos mediante procesos de deshidratación y filtración.

Uso de los residuos de carbón en edificios. 1 y 2: Cubiertas para creación de techos verdes con plantas adaptadas al crecimiento sobre elevadas concentraciones de metales pesados. 3: Muebles de jardín. 4: Material de revestimiento. 5: Pavimento. 6: Tejas. 7: Azulejos y respaldo de alfombras. 8 y 9: Material de relleno en edificios. 10, 11, 12, 13, 14 y 15: Hormigón. Adaptado de EPA (2008)

El 57% restante, son acumulados en balsas de deposición en el exterior de las centrales eléctricas (EPA, 2008; Tenenbaum, 2009; Maurer, 2012).

El problema de estas balsas (se estima que más de 1.300 repartidas por todo el país), es que en bastantes casos, presentan algún tipo de problema en la estructura, incrementando el riesgo de ruptura por la acumulación excesiva de materiales, con un posible daño al medio natural y a la población, por las infiltraciones en el suelo y/o contaminación de los ecosistemas acuáticos.

Como ejemplo de estos problemas, en el estado de Kentucky, de las 44 balsas de deposición de las 22 centrales térmicas existentes, al menos 7 están caracterizadas como de alto peligro y al menos 1 de cada 50 habitantes del estado, sobre una población de más de 4 millones de habitantes, vive en las cercanías de una de estas balsas (Epstein et al., 2010).

El caso que nos ocupa en este artículo, es el de una de estas balsas de deposición de residuos, adyacente a la planta térmica de carbón de la Tennessee Valley Autorithy (TVA) en la localidad de Kingston (Estado de Tennessee, Estados Unidos) (Leer TVA Kingston Fossil Plant coal fly ash slurry spill).

El dique sur de la balsa de deposición, cedió en la madrugada del 22 de diciembre de 2008, liberando entre 3,1 y 4,1 millones de metros cúbicos (m3) a los ríos Emory y Clinch, los residuos producidos durante la combustión del carbón en la planta térmica a lo largo de 55 años.

La ruptura del dique, representó la mayor catástrofe industrial en la historia de los Estados Unidos, con un volumen de residuos 5 veces mayor que el derrame de petróleo en la plataforma de Deepwater Horizon de BP en el Golfo de México en 2010 y sobrepasando en más de 100 veces, el derrame del Exxon Valdez de 1989 (Jackson, 2011).

Entre los efectos inmediatos del vertido, estuvieron la inundación producida por los residuos de más de 120 hectáreas de terreno, el cierre a la navegación del río Emory; por la acumulación de 9 metros de material sedimentario, la ruptura de una línea de gas, interrupción de la producción de energía y de la línea de ferrocarril de transporte de carbón a la planta, así como el desalojo de las zonas residenciales adyacentes con zonas inhabitables aún hoy en día (Ruhl et al., 2009; Bednar et al., 2010; TVA 2011).

Vista aérea del depósito de residuos de la combustión del carbón en Kingston (Tennessee, Estados Unidos). La imagen de la izquierda, muestra el estado antes del derrame y la de la derecha, después del derrame. Modificado de TVA (2009)

Como consecuencia de ello, decenas de hectáreas quedaron inundadas y colapsadas por miles de toneladas de residuos de metales pesados y elementos radioactivos producidos durante la combustión del carbón, recordando bastante a la inundación producida por el desastre de Aznalcóllar y que supuso un reto enorme para los diferentes organismos científicos españoles, que supieron estar a la altura y del que hemos podido aprender mucho.

Al igual que en el caso de Aznalcóllar, los niveles de metales pesados y elementos radioactivos producidos durante la combustión, se incrementaron y contaminaron las zonas adyacentes, con destrucción de numerosos ecosistemas, aunque los diferentes procesos de limpieza aplicados,  lograron una buena recuperación ambiental y también sirvió para aprender mucho de este tipo de desastres en materia de descontaminación, fitorremediación, etc.

Sin embargo, la rotura de la balsa, supuso un problema para la población cercana con su desplazamiento obligado, que a día de hoy, aún está lejos de solucionarse.

Vista de la Central térmica de Kingston, 3 años después (2011) – Fotografía de appvoices

El coste del proceso de limpieza, rehabilitación y seguimiento medioambiental, se estima que estará entre los 1.100 y 1.200 millones de dólares, incluyendo los 686.000 dólares anuales que durante 30 años, costará el seguimiento medioambiental y de la rehabilitación del derrame (EPA, 2010; TVA, 2011).

Como consecuencia del desastre medioambiental, la EPA propuso la realización de una nueva legislación que regula la gestión de las cenizas y los residuos de la combustión del carbón de forma, que se podría obligar al cierre de las balsas actuales con problemas de seguridad y/o la modificación y refuerzo de las mismas, siempre y cuando realicen labores de impermeabilización de las balsas de residuos. (King, 2009; EPA, 2012; Maurer et al., 2012).

Recientemente hubo otro caso de rotura de balsa en Carolina del Norte (Leer también Unlined and Dangerous: Duke Energy’s 32 Coal Ash Ponds in North Carolina Pose a Threat to Groundwater) y cada vez más se está incentivando el reciclaje de los residuos como anteriormente comentamos.

A pesar de ser una fuente de riqueza para millones de americanos y ser fundamental para la energía que se consume en el país, la realidad es que las balsas siguen representando un problema para otros millones de americanos que viven cerca de ellas, además de los problemas ocasionados por la combustión del carbón en materia medioambiental y sanitaria.

Puntos contaminados por cenizas de la combustión del carbón a Febrero de 2014. Los puntos rojos representan puntos contaminados, los negros balsas que provocan contaminación y los azules, derrames. – Mapa vía EarthJustice

Si quieres saber más sobre lo de Kingston

Más información

– Bednar, A.J.; Chappell, M.A.; Seiter, J.M.; Stanley, J.K.; Averett, D.E.; Jones, W.T.; Pettway, B.A.; Kennedy, A.J.; Hendrix, S.H. & Steevens, J.A. (2010) Geochemical investigations of metals release from submerged coal fly ash using extended elutriate tests. Chemosphere. Volume 81, Issue 11, December 2010, Pages 1393–1400

– EPA (2010) EPA Approves Cleanup Plan for Remaining Coal Ash at TVA Kingston Site. U.S. Environmental Protection Agency.

– EPA (2012) Coal Combustion Residuals – Proposed Rule. U.S. Environmental Protection Agency.

– Epstein, P.R.; Buonocore, J.J.; Eckerle, K.; Hendryx, M.; Stout III, B.M.; Heinberg, R.; Clapp, R.W.; May, B.; Reinhart, N.L.; Ahern, M.M.; Doshi, S.K. & Glustrom, L. (2011) Full cost accounting for the life cycle of coal in “Ecological Economics Reviews.” Robert Costanza, Karin Limburg & Ida Kubiszewski, Eds. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1219: 73–98

– Jackson, D.L. (2011). Ecological Impacts of the TVA coal ash spill in Kingston, TN: A Two year assessment. Thesis by Daniel Lee Jackson. Departament of Biology Appalachian State University. Boone, North Carolina. United States Of America.

– King, A. (2009) “Cleaning Up the Problem of Post-Combustion Coal Waste.” Sustainable Development Law & Policy, Spring 2009, 41,68.

– Maurer, B.W.; Gustafson, A.C.; Bhatia, S.K. & Palomino, A.M. (2012) Geotextile dewatering of flocculated, fiber reinforced fly-ash slurry. Fuel 97, 411-417

– Ruhl, L.; Vengosh, A.; Dwyer, G.S.; Hsu-Kim, H.; Deonarine, A.; Bergin, M.; & Kravchenko, J. (2009) Survey of the potential environmental and health impacts in the immediate aftermath of the coal ash spill in Kingston, Tennessee. Environ Sci Technol. 2009 Aug 15;43(16):6326-33.

– Tenenbaum D.J. (2009) Trash or Treasure? Putting Coal Combustion Waste to Work. Environ Health Perspect 117:A490-A497

– TVA (2009). Corrective action plan for the TVA Kingston Fossil Plant Ash Release. Tennessee Valley Authority. March 9, 2009

– TVA (2011) Final Environmental Assessement. Kingston Fossil Plant Ash Recovery – Proposed Recreation Areas. Roane County, Tennessee. Tennessee Valley Autorithy, November, 2011

– TVA (2011) Fact Sheet. Kingston Ash Recovery Project. Tennessee Valley Autorithy . December 7, 2011

– Agencia Sinc – Aznalcóllar, o cómo se pudo sacar provecho de lo que se aprendió

– Association of American Railroads – Railroads and Coal – PDF

– Autoblog – New EPA clean coal plant rules would cut CO2 emissions in half

– Boston Globe – Coal ash getting new life Recycling raises some concerns

– CBS NEWS – NC coal ash spill draws new focus to controversial industrial waste

– Ciencias y Cosas – Estados Unidos, camino de la independencia petrolera gracias al Fracking

– Columbia – What’s the Real Story With Clean Coal?

– Energy.gov – Clean Coal Research

– EarthJustice – Coal Ash Contaminated Sites: February 2014

– EIA – Coal

– groundtruthtrekking – CCW disposal in Fairbanks

– KCET – Interview: ‘Earth Focus’ Producer Raisa Scriabine on Coal Ash in America

– Slate – Where Is All the Coal?

– SLT Today – s N.C. debates, other states empty coal ash dumps

– The Energy Collective – Has shale gas really reduced US carbon emissions? The problem of coal exports

– The Tennessean – Kingston coal ash spill: 5 years, $1 billion cleanup tab and no regulations later

– Usa Today – 5 years after coal-ash spill, little has changed

– Wikipedia – TVA Kingston Fossil Plant coal fly ash slurry spill