Perspectivas de la gasificación

Dedicamos este artículo a profundizar sobre el conocimiento de la tecnología de gasificación, aún no muy conocida fuera del sector energético, pero con probables repercusiones significativas en un futuro próximo. Nos basamos en el artículo “Gasification: a historical perspective”, publicado en el número de abril-2008 de la revista “Petroleum Technology Quarterly” Si bien hace décadas que ha habido interés por la tecnología de gasificación, lo cierto es que hasta hace muy poco tiempo se habían construido pocas centrales de ciclo combinado de gasificación integradas (IGCC). Sin embargo, es posible que la tecnología de gasificación juegue un papel relevante en la producción de energía del futuro. En los próximos cinco años vamos a asistir a profundos cambios en la cadena de valor de los hidrocarburos. De acuerdo con un buen número de expertos, estos cambios serán positivos para la industria de gasificación. En la mayor parte de los casos, las centrales de gasificación se basarán en residuos de petróleo y productos basados en carbón. Sin embargo, otras materias como la biomasa son de interés para inversores. La tecnología IGCC ha avanzado notablemente en los últimos años, incluyendo en la capacidad para quemar coque basado en petróleo o carbón sulfuroso a la vez se cumplen o incluso superan todas las regulaciones medioambientales

• Gasificación de petcoke: Se están construyendo docenas de centrales de este tipo, a partir del estudio de F.H. Hutchinson (“Facts about gasification”). Ya se están diseñando o construyendo centrales que utilizan esta tecnología. Los nuevos proyectos basados en carbón se expansionarán notablemente en China, y también en Canadá. En este último país, donde se usará syngas de gasificación para aumentar la producción en Alberta. También está previsto un fuerte crecimiento en el uso de la gasificación para la producción de productos químicos, particularmente en China. A partir de 2015, veremos también la construcción a gran escala de la segunda generación de centrales IGCC, en las que el CO2 producido sería capturado sin liberarlo a la atmósfera. Tales proyectos pueden también diseñarse como instalaciones de poligeneración para producir energía, productos químicos, combustibles y otros productos, dependiendo de las condiciones prevalecientes en el mercado. El nicho de mercado de estas aplicaciones surge en las refinerías debido al bajo coste del coque y otros materiales residuales, a la posibilidad de integrar térmicamente el proceso de gasificación en una refinería, y la capacidad para producir múltiples productos tales como vapor, electricidad e hidrógeno. También surgen oportunidades de mercado en plantas químicas donde es necesario eliminar residuos peligrosos.
• Gasificación del carbón: En los nuevos mercados internacionales, la gasificación se está desarrollando alrededor del carbón para producir amoniaco y otros productos químicos en China y en la India. Sin embargo, la gasificación de carbones con alto contenido en ceniza, si bien técnicamente factible, no es económicamente atractiva. La gasificación, especialmente del carbón, es importante porque el syngas producido puede reemplazar al gas natural como combustible. En Sudáfrica se ha utilizado la gasificación del carbón durante más de 50 años para crear grandes cantidades de combustibles sintéticos limpios.
• Precombustión de contaminantes: Una tecnología alternativa para la generación de energía a partir del carbón es la ya mencionada tecnología IGCC. El proceso carbón-energía comienza con la gasificación – un proceso de oxidación parcial – que transforma el carbón en gas natural (syngas) primariamente formado por monóxido de carbono e hidrógeno. El syngas inicialmente contiene contaminantes tales como azufre, partículas y metales. Sin embargo, con IGCC, estos contaminantes pueden eliminarse por precombustión, eliminando la necesidad de añadir grandes sistemas post-combustión. Ya que el volumen del syngas es 1/100 el volumen de combustión, los contaminantes están concentrados es más económico, y se consigue una mayor eficiencia, capturarlos en esta fase. Los bajos volúmenes y altas concentraciones también tienen implicaciones ventajosas para la captura de CO2, actividad que está creciendo en importancia. El gas ya limpio es convertido en energía en una planta avanzada de ciclo combinado con turbina de gas. Comparadas con las plantas convencionales de carbón pulverizado, las unidades IGCC producen significativamente menos emisiones de dióxido de azufre y óxido de nitrógeno. Una planta IGCC produciría un 90 % menos SOx, y un 77 % menos NOx y un 33 % menos partículas. Las plantas IGCC son también altamente efectivas en la eliminación de mercurio, y puede conseguirse eliminar un 90 % o más independientemente del tipo de carbón. Pese a que estas plantas son muy ventajosas, lo cierto es que aún no han despegado completamente. El principal motivo por el que no están aún ampliamente implantadas es lo novedoso de la tecnología. En efecto, mientras que las plantas de polvo de carbón empezaron a construirse hace 80-90 años, la primera planta IGCC se construyó hace diez años. Otro de los motivos fundamentales es que el coste inicial de este tipo de plantas es mayor. Aunque el coste de estas plantas va disminuyendo progresivamente, lo cierto es que aún se diseñan en gran medida ante unos requerimientos específicos del operador.

Por último, si echamos un vistazo a las estadísticas por países para estudiar el grado de implantación de la tecnología IGCC, veremos que el mayor productor (real+planificada) es actualmente USA, donde la producción de syngas alcanzará loa 10000 MWth. Muy de cerca sigue Sudáfrica (9200), y ChinA (8500). España ocupa un séptimo puesto con una capacidad real de 2000 MWth.