La producción de 2017 de metano de capas de carbón en los Estados Unidos fue de 0,98 billones de pies cúbicos (TCF), el 3,6 por ciento de toda la producción de gas seco de los EE. UU. Ese año. La producción de 2017 disminuyó desde el pico de 1.97 TCF en 2008. [1] La mayor parte de la producción de metano en capas de carbón provino de los estados de las Montañas Rocosas de Colorado , Wyoming y Nuevo México .
Las estimaciones de las reservas de metano de los lechos de carbón varían; sin embargo, una estimación de 1997 del Servicio Geológico de EE. UU. predice más de 700 billones de pies cúbicos (20 billones de metros cúbicos) de metano en EE. UU. A un precio del gas natural de US $ 6,05 por millón de Btu (US $ 5,73 / GJ), ese volumen tiene un valor de US $ 4,37 billones. Al menos 100 billones de pies cúbicos (2,8 billones de metros cúbicos) son económicamente viables de producir. [2]
La EIA reporta reservas de 2017 en 11,878 mil millones de pies cúbicos (BCF) o 11,878 billones de pies cúbicos, [3] que a un precio de mercado actual de US $ 2,97 al 14 de mayo de 2021, tienen un valor aproximado de $ 36,2 mil millones de dólares. [4]
Historia
El metano de los lechos de carbón surgió de la ventilación de metano de las vetas de carbón. Se sabe desde hace mucho tiempo que algunos lechos de carbón son "gaseosos" y, como medida de seguridad, se perforaron pozos en las vetas desde la superficie y se permitió que el metano se ventile antes de la extracción. El metano producido en relación con la minería del carbón generalmente se denomina "metano de la mina de carbón".
Apoyo federal
El metano de las capas de carbón recibió un impulso importante del gobierno federal de los Estados Unidos a fines de la década de 1970. Los controles de precios federales desalentaban la perforación de gas natural al mantener los precios del gas natural por debajo de los niveles del mercado; al mismo tiempo, el gobierno quería fomentar una mayor producción de gas. El Departamento de Energía de EE. UU. Financió la investigación de varias fuentes de gas no convencionales, incluido el metano de capas de carbón. El metano de carbón estaba exento de los controles de precios federales y también se le otorgó un crédito fiscal federal.
Inicio del metano de capas de carbón en Alabama
El metano de las capas de carbón como recurso aparte de la minería del carbón comenzó a principios de la década de 1980 en Black Warrior Basin en el norte de Alabama .
La American Public Gas Association, bajo una subvención del Departamento de Energía de los Estados Unidos, financió un programa de investigación de tres pozos en 1980 para producir metano en capas de carbón en Pleasant Grove, Alabama . [5] Este programa es el primero destinado a la recuperación comercial de gas en lugar de la desgasificación de la mina. También es el primer intento de producir a partir de más de una veta de carbón en el mismo pozo. [ cita requerida ] Los pozos de metano del lecho de carbón se perforaron en el césped del juzgado de Pleasant Grove. El gas era de calidad suficiente para ser conducido a las cocinas de los usuarios domésticos después de un procesamiento menor, incluida la odorización como medida de seguridad. [ cita requerida ]
El campo Pleasant Grove, que se estableció en julio de 1980 en una ceremonia a la que asistieron senadores, congresistas y funcionarios de la Administración, fue el primer campo de desgasificación de carbón de Alabama. John Gustavson, un geólogo de Boulder, testificó sobre los resultados frente a la Junta Estatal de Petróleo y Gas de Alabama, quien en 1983 estableció las primeras reglas y regulaciones integrales de la nación que rigen el metano en capas de carbón. Estas reglas han servido de modelo para otros estados. [6]
Áreas de producción de metano en capas de carbón
- Cuenca del Guerrero Negro , Alabama
- Cuenca del río Powder , Wyoming
- Cuenca Raton , Colorado y Nuevo México
- Cuenca de San Juan , Colorado y Nuevo México
Agua producida
El agua producida que sale a la superficie como un subproducto de la extracción de gas varía mucho en calidad de un área a otra, pero puede contener concentraciones indeseablemente altas de sustancias disueltas como sales y sólidos totales disueltos (TDS). Debido a las grandes cantidades de agua producidas, el manejo económico del agua es un factor importante en la economía de los pozos de carbón. El agua CBM de algunas áreas, como la cuenca de San Juan de Colorado y Nuevo México, es de muy mala calidad para obtener un permiso del Sistema Nacional de Eliminación de Descargas Contaminantes (NPDES) requerido para descargar a un arroyo superficial, y la mayoría se desecha en un pozo de eliminación de clase II con licencia federal, que inyecta agua producida en acuíferos salinos por debajo de la base de agua potencialmente utilizable.
En 2008, la producción de metano en capas de carbón dio como resultado 1,23 mil millones de barriles de agua producida, de los cuales 371 millones de barriles (30 por ciento) se descargaron en arroyos superficiales con permisos del NPDES. Casi toda el agua descargada en la superficie provenía de tres áreas: la Cuenca Black Warrior de Alabama, la Cuenca del Río Powder de Wyoming y la Cuenca Raton de Colorado y Nuevo México. [7]
Cuenca del río Powder
No toda el agua producida con metano en capas de carbón es salina o no es deseable. El agua de los pozos de metano de lecho de carbón en la cuenca del río Powder de Wyoming, EE. UU., Comúnmente cumple con los estándares federales de agua potable y se usa ampliamente en el área para dar agua al ganado. [8] Su uso para riego está limitado por su relación de adsorción de sodio relativamente alta .
Cuenca del Guerrero Negro
Una gran cantidad de agua producida por metano en capas de carbón de la Cuenca del Guerrero Negro tiene menos de 3,000 partes por millón (ppm) de sólidos disueltos totales (TDS) y se descarga a corrientes superficiales bajo los permisos del NPDES. Sin embargo, los lechos de carbón en otras partes de la cuenca contienen más de 10,000 ppm de TDS y se clasifican como salinos. [9]
Generación de energía
En 2012, Aspen Skiing Company construyó una planta de metano a electricidad de 3 megavatios en Somerset, Colorado, en la mina Elk Creek de Oxbow Carbon. [10]
Financiamiento de la captura de metano con compensaciones de carbono
El proyecto de captura de metano de la tribu india del sur de Ute ha reducido las emisiones de gases de efecto invernadero en el equivalente a aproximadamente 379.000 toneladas métricas de dióxido de carbono entre 2009 y 2017. [11] Los pozos de producción de metano de lecho de carbón convencionales no eran económicamente viables en esta ubicación debido bajo volumen de filtraciones. [12] El proyecto entrega su gas a gasoductos y genera ingresos adicionales a través de la venta de compensaciones de carbono . [11] [13]
Regulación
Como pozos de gas natural, la mayor parte de los permisos y la regulación del metano de capas de carbón la realizan los gobiernos estatales.
Las regulaciones federales se aplican a los dos métodos más comunes de manejo del agua producida por CBM. Si el agua se descarga a una corriente superficial, debe hacerse con un permiso NPDES o un equivalente estatal que cumpla con las normas federales. Si el agua se elimina mediante inyección subterránea, debe ser en un pozo de eliminación de Clase II.
Los impactos ambientales del desarrollo de CBM son considerados por varios organismos gubernamentales durante el proceso de obtención de permisos y operación, lo que brinda oportunidades para comentarios e intervenciones públicas. [14] Los operadores deben obtener permisos de construcción para carreteras, tuberías y estructuras, obtener permisos de descarga de aguas residuales (agua producida) y preparar declaraciones de impacto ambiental [15] Al igual que con otras actividades de utilización de recursos naturales, la aplicación y eficacia de las leyes ambientales, la regulación y el cumplimiento varían según la ubicación. Las infracciones de las leyes y reglamentos aplicables se abordan a través de organismos reguladores y procedimientos judiciales penales y civiles. [ cita requerida ]
Ver también
Referencias
- ^ Administración de información energética de EE. UU., Producción de metano en capas de carbón , consultado el 9 de octubre de 2013.
- ^ "Metano de lecho de carbón: potencial y preocupaciones" (PDF) . Estudios geológicos de EE . UU . usgs.gov . Consultado el 1 de febrero de 2011 .
- ^ "Reservas probadas de metano en lechos de carbón al 31 de diciembre de 2017" . Agencia de Información Energética (EIA) . 2019-07-31.
- ^ "Resumen de cotización de NGH20 para el viernes 31 de enero de 2020" . Gráfico de barras . 31 de enero de 2020 . Consultado el 31 de enero de 2020 .
- ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2007-07-09 . Consultado el 18 de febrero de 2008 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 5 de octubre de 2013 . Consultado el 9 de octubre de 2013 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ Documento de desarrollo técnico para la industria de extracción de metano en capas de carbón (CBM) (Informe). Washington, DC: Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). Abril de 2013. EPA-820-R-13-009.
- ^ "Anexo 5. La cuenca del carbón del río Powder". Evaluación de impactos en fuentes subterráneas de agua potable por fracturación hidráulica de reservorios de metano en lechos de carbón (Informe). EPA. Junio de 2004. EPA-816-R-04-003.
- ^ Servicio geológico de Alabama, Estrategias de gestión del agua para mejorar la producción de metano en los lechos de carbón en la Cuenca del Guerrero Negro , sin fecha.
- ^ Ward, Bob (21 de noviembre de 2014). "Cómo Aspen Skiing Co. se convirtió en una empresa de energía" . Aspen Times . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .
- ^ a b Mullane, Shannon (9 de julio de 2019). "La industria al aire libre aprovecha el proyecto de captura de metano del sur de Ute" . Durango Herald . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .
- ^ "Tribu india del sur de Ute: captura y uso natural del metano" . Energía nativa . 2018 . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .
- ^ "Colorado - captura de metano nativo americano" . Efecto fresco . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .
- ^ Departamento de calidad ambiental del estado de Montana; Carbón metano; Leyes, reglamentos y permisos federales, estatales y locales, que pueden ser necesarios
- ^ Departamento de calidad ambiental del estado de Montana; EIS final de petróleo y gas a nivel estatal y enmienda propuesta de los planes de gestión de refrigerantes de Powder River y Billings
enlaces externos
- Gas de lecho de carbón - Noticias y publicaciones - Servicio geológico de EE. UU.
- Programa de divulgación de metano en lechos de carbón - EPA
- Guía del Servicio Geológico de Kansas para el metano de los lechos de carbón