El impacto en la salud y el medio ambiente de la industria del carbón incluye cuestiones como el uso de la tierra , la gestión de residuos , la contaminación del agua y del aire , causada por la minería , el procesamiento y el uso de sus productos. Además de la contaminación atmosférica, la quema de carbón produce cientos de millones de toneladas de productos de desechos sólidos al año, incluidas cenizas volantes , [1] cenizas de fondo y lodos de desulfuración de gases de combustión , que contienen mercurio , uranio , torio , arsénico y otros materiales pesados. rieles. El carbón es el mayor contribuyente al aumento de dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra provocado por el hombre .
Existen graves efectos para la salud causados por la quema de carbón . [2] [3] Según un informe de la Organización Mundial de la Salud en 2008, se estima que la contaminación por partículas de carbón acorta aproximadamente 10,000 vidas anualmente en todo el mundo. [4] Un estudio de 2004 encargado por grupos ambientalistas, pero impugnado por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos , concluyó que la quema de carbón cuesta 24,000 vidas al año en los Estados Unidos. [5] Más recientemente, un estudio académico estimó que las muertes prematuras por contaminación del aire relacionada con el carbón fue de aproximadamente 52,000. [6] En comparación con la electricidad producida a partir del gas natural mediante fracturación hidráulica, la electricidad de carbón es entre 10 y 100 veces más tóxica, en gran parte debido a la cantidad de partículas emitidas durante la combustión. [7] Cuando se compara el carbón con la generación solar fotovoltaica , esta última podría salvar 51,999 vidas estadounidenses por año si la energía solar reemplazara la generación de energía a base de carbón en los EE . UU. [8] [9] Debido a la disminución de empleos relacionados con la minería del carbón un estudio encontró que aproximadamente un estadounidense sufre una muerte prematura por la contaminación del carbón por cada trabajo que queda en la minería del carbón. [10]
Además, la lista de desastres históricos de la minería del carbón es larga, aunque las muertes por carbón relacionadas con el trabajo han disminuido sustancialmente a medida que se han promulgado medidas de seguridad y la minería subterránea ha cedido cuota de mercado a la minería a cielo abierto. Los peligros de la minería subterránea incluyen asfixia, intoxicación por gas, colapso del techo y explosiones de gas . Los peligros de corte abierto son principalmente fallas de muros de minas y colisiones de vehículos. En los Estados Unidos, un promedio de 26 mineros de carbón por año murió en la década 2005-2014. [11]
Gestión del uso de la tierra
Impacto en tierra y alrededores
La minería a cielo abierto altera gravemente el paisaje, lo que reduce el valor del entorno natural en las tierras circundantes. [12] La superficie de la tierra se dedica a actividades mineras hasta que pueda ser remodelada y recuperada. Si se permite la minería, las poblaciones humanas residentes deben reasentarse fuera del sitio de la mina; Se interrumpen las actividades económicas, como la agricultura o la caza y recolección de alimentos y plantas medicinales. Lo que sucede con la superficie de la tierra después de la extracción está determinado por la forma en que se lleva a cabo la extracción. Por lo general, la recuperación de tierras perturbadas a una condición de uso de la tierra no es igual al uso original. Los usos de la tierra existentes (como el pastoreo de ganado, la producción de cultivos y madera) se eliminan temporalmente en las áreas mineras. Las áreas de alto valor y uso intensivo de la tierra, como los sistemas urbanos y de transporte, generalmente no se ven afectadas por las operaciones mineras. Si los valores minerales son suficientes, estas mejoras pueden trasladarse a un área adyacente.
La minería a cielo abierto elimina la vegetación existente, destruye el perfil genético del suelo, desplaza o destruye la vida silvestre y el hábitat, altera los usos actuales de la tierra y, en cierta medida, cambia permanentemente la topografía general del área minada. [13] En una mina a cielo abierto pueden producirse impactos adversos sobre las características geológicas de interés humano. Las características geomórficas y geofísicas y los recursos escénicos excepcionales pueden ser sacrificados por la minería indiscriminada. Los valores paleontológicos, culturales y otros valores históricos pueden estar en peligro debido a las actividades disruptivas de voladura, extracción y excavación de carbón. La eliminación de la sobrecarga elimina y destruye las características arqueológicas e históricas, a menos que se eliminen de antemano. [14] [15]
La remoción de la cubierta vegetal y las actividades asociadas con la construcción de caminos de acarreo, el acopio de la capa superficial del suelo, el desplazamiento de la sobrecarga y el acarreo de tierra y carbón aumentan la cantidad de polvo alrededor de las operaciones mineras. El polvo degrada la calidad del aire en el área inmediata, tiene un impacto adverso en la vida vegetativa y constituye un peligro para la salud y la seguridad de los trabajadores de la mina y los residentes cercanos. [14] [15]
La minería a cielo abierto interrumpe prácticamente todos los elementos estéticos del paisaje. La alteración de las formas de la tierra impone a menudo configuraciones discontinuas y desconocidas. Aparecen nuevos patrones lineales a medida que se extrae material y se desarrollan pilas de desechos. Se exponen diferentes colores y texturas a medida que se quita la cubierta vegetal y se vierte la sobrecarga a un lado. Se crean polvo, vibraciones y olores de escape de diesel (que afectan la vista, el sonido y el olfato). Los residentes de las comunidades locales a menudo encuentran estos impactos molestos o desagradables. En caso de remoción de la cima de la montaña , las cimas se eliminan de las montañas o colinas para exponer las gruesas vetas de carbón debajo. El suelo y la roca removidos se depositan en valles, huecos y depresiones cercanos, lo que resulta en vías fluviales bloqueadas (y contaminadas). [14] [15]
La remoción de la capa de suelo y rocas que cubren el recurso de carbón puede causar entierro y pérdida de la capa superficial del suelo, expone el material parental y crea grandes terrenos baldíos infértiles. La alteración del suelo y la compactación asociada dan como resultado condiciones que conducen a la erosión. La remoción de suelo del área que se va a extraer altera o destruye muchas características naturales del suelo y reduce su biodiversidad y productividad para la agricultura. La estructura del suelo puede verse alterada por la pulverización o la descomposición de los agregados. [14]
Los derrumbes de minas (o hundimientos de minas) tienen el potencial de producir efectos importantes en la superficie, que son especialmente devastadores en áreas desarrolladas. La minería de carbón subterránea alemana (especialmente en Renania del Norte-Westfalia ) ha dañado miles de casas, y las industrias de la minería del carbón han reservado grandes sumas de dinero para financiar futuros daños por hundimiento como parte de sus planes de seguros y subsidios estatales. En un caso particularmente espectacular en la región alemana del Saar (otra zona histórica de extracción de carbón), un presunto colapso de una mina en 2008 provocó un terremoto de 4.0 en la escala de magnitud de Richter , que causó algunos daños a las casas. Anteriormente, los terremotos más pequeños se habían vuelto cada vez más comunes y la extracción de carbón se suspendió temporalmente en el área. [dieciséis]
En respuesta a los efectos negativos sobre la tierra de la minería del carbón y la abundancia de minas abandonadas en los EE. UU., El gobierno federal promulgó la Ley de Control y Recuperación de Minería a Superficie de 1977 , que requiere planes de recuperación para futuras minas de carbón. Estos planes deben ser aprobados por las autoridades federales o estatales antes de que comience la minería. [13]
Administracion del Agua
La minería superficial puede dañar las aguas subterráneas de muchas formas: mediante el drenaje de agua utilizable de acuíferos poco profundos; disminución de los niveles de agua en áreas adyacentes y cambios en la dirección del flujo dentro de los acuíferos; contaminación de los acuíferos utilizables debajo de las operaciones mineras debido a la infiltración (percolación) de agua de mina de mala calidad ; y aumento de la infiltración de precipitación en los montones de escombros. [17] Cuando hay carbón o lutitas carbonáceas, una mayor infiltración puede resultar en: aumento de la escorrentía de agua de mala calidad y erosión de las pilas de escombros, recarga de agua de mala calidad a los acuíferos subterráneos poco profundos y flujo de agua de mala calidad a los arroyos cercanos. [18]
La contaminación tanto de las aguas subterráneas como de los arroyos cercanos puede durar largos períodos de tiempo. El deterioro de la calidad de los arroyos se debe al drenaje ácido de la mina , los oligoelementos tóxicos, el alto contenido de sólidos disueltos en el agua de drenaje de la mina y el aumento de la carga de sedimentos descargados a los arroyos. Cuando las superficies de carbón están expuestas, la pirita entra en contacto con el agua y el aire y forma ácido sulfúrico. A medida que el agua se drena de la mina, el ácido se traslada a los cursos de agua; Mientras llueva sobre los relaves de la mina, la producción de ácido sulfúrico continúa, ya sea que la mina siga operando o no. [19] También las pilas de desechos y las pilas de almacenamiento de carbón pueden producir sedimentos en los arroyos. Las aguas superficiales pueden resultar inadecuadas para la agricultura, el consumo humano, el baño u otros usos domésticos. [20]
Hay cinco tecnologías principales que se utilizan para controlar el flujo de agua en los sitios mineros: sistemas de desviación, estanques de cenizas (embalses superficiales), sistemas de bombeo de agua subterránea, sistemas de drenaje subterráneo y barreras subterráneas. [ cita requerida ]
En los Estados Unidos, debido a las pocas regulaciones federales y estatales relacionadas con los estanques de cenizas, la mayoría de las plantas de energía no usan geomembranas , sistemas de recolección de lixiviados u otros controles de flujo que se encuentran a menudo en los vertederos de desechos sólidos municipales . [21] La EPA promulgó requisitos más estrictos para estanques de cenizas y vertederos en su primer reglamento nacional en 2015. [22] Posteriormente ha habido litigios y varias enmiendas o revisiones propuestas a los reglamentos. Las regulaciones finales están pendientes a diciembre de 2020. [23]
La contaminación del agua
Las calderas de carbón, que utilizan carbón o lignito rico en piedra caliza , producen cenizas volantes que contienen óxido de calcio (CaO). El CaO se disuelve fácilmente en agua para formar cal apagada (Ca (OH) 2 ) que es transportada por el agua de lluvia a los ríos / agua de riego desde las áreas de descarga de cenizas. El proceso de ablandamiento de la cal precipita los iones de Ca y Mg / elimina la dureza temporal del agua y también convierte los bicarbonatos de sodio del agua del río en carbonato de sodio. [24] El carbonato de sodio (sosa de lavado) reacciona además con el Ca y el Mg restantes en el agua para eliminar / precipitar la dureza total . Además, las sales de sodio solubles en agua presentes en la ceniza mejoran aún más el contenido de sodio en el agua. Por lo tanto, el agua del río se convierte en agua blanda al eliminar los iones de Ca y Mg y mejorar los iones de Na mediante calderas de carbón. La aplicación de agua blanda en el riego ( agua superficial o subterránea) convierte los suelos fértiles en suelos sódicos alcalinos . [25] La alcalinidad y sodicidad del agua del río debido a la acumulación de sales en el agua restante después de sufrir diversas pérdidas por transpiración y evaporación, se agudizan cuando muchas calderas y centrales eléctricas de carbón se instalan en una cuenca fluvial. La sodicidad del agua de los ríos afecta las cuencas hidrográficas cultivadas aguas abajo ubicadas en China, India, Egipto, Pakistán, Asia occidental, Australia, Estados Unidos occidental, etc. [26]
Las descargas de contaminantes de los estanques de cenizas a las aguas superficiales generalmente incluyen arsénico , plomo , mercurio , selenio , cromo y cadmio . [27] En los Estados Unidos, las descargas a aguas superficiales están reguladas por permisos del Sistema Nacional de Eliminación de Descargas Contaminantes (NPDES). [28]
Gestión de residuos
La quema de carbón deja cantidades sustanciales de cenizas volantes, que generalmente se almacenan en estanques de cenizas (almacenamiento húmedo) o vertederos (almacenamiento seco). Los contaminantes, como los metales pesados, se filtran al agua subterránea desde estanques o vertederos sin revestimiento y pueden contaminar los acuíferos durante décadas o siglos. [29] La EPA clasificó 44 sitios en los EE. UU. Como peligros potenciales para las comunidades. Tal clasificación significa que los sitios de desechos podrían causar la muerte y daños significativos a la propiedad si un evento como una tormenta, un ataque terrorista o una falla estructural causó un derrame. La EPA calculó que alrededor de 300 rellenos sanitarios secos y estanques de almacenamiento húmedo se utilizan en todo el país para almacenar las cenizas de las centrales eléctricas de carbón. Las instalaciones de almacenamiento contienen los ingredientes no combustibles del carbón , incluida la ceniza capturada por equipos diseñados para reducir la contaminación del aire. [30]
En las áreas de bajo contenido de carbón, los desechos se pueden echar a perder . [ cita requerida ]
Fauna silvestre
La minería a cielo abierto de carbón causa daños directos e indirectos a la vida silvestre. El impacto en la vida silvestre se debe principalmente a la alteración, remoción y redistribución de la superficie terrestre. Algunos impactos son a corto plazo y se limitan al sitio de la mina; sin embargo, otros tienen efectos de largo alcance y largo plazo.
El efecto más directo sobre la vida silvestre es la destrucción o el desplazamiento de especies en áreas de excavación y amontonamiento de escombros. Las áreas de pozos y desechos no son capaces de proporcionar alimento ni cobertura para la mayoría de las especies de vida silvestre. Las especies de vida silvestre móviles como los animales de caza, las aves y los depredadores abandonan estas áreas. Pueden destruirse animales más sedentarios como invertebrados, reptiles, roedores excavadores y pequeños mamíferos. La comunidad de microorganismos y los procesos de ciclo de nutrientes se ven alterados por el movimiento, el almacenamiento y la redistribución del suelo.
La degradación de los hábitats acuáticos es un impacto importante de la minería a cielo abierto y puede ser evidente a muchas millas de un sitio minero. La contaminación por sedimentos del agua superficial es común en la minería a cielo abierto. Los rendimientos de sedimentos pueden aumentar mil veces su nivel anterior como resultado de la minería a cielo abierto. [31]
Los efectos de los sedimentos en la fauna acuática varían según la especie y la cantidad de contaminación. Los niveles altos de sedimentos pueden matar a los peces directamente, enterrar los lechos de desove, reducir la transmisión de luz, alterar los gradientes de temperatura, llenar los estanques, esparcir los arroyos en áreas más amplias y menos profundas y reducir la producción de organismos acuáticos utilizados como alimento por otras especies. Estos cambios destruyen el hábitat de especies valiosas y pueden mejorar el hábitat de especies menos deseables. Las condiciones existentes ya son marginales para algunos peces de agua dulce en los Estados Unidos, y la sedimentación de su hábitat puede resultar en su extinción. La mayor contaminación por sedimentos del drenaje se produce normalmente entre 5 y 25 años después de la extracción. En algunas áreas, las pilas de desechos sin vegetación continúan erosionándose incluso 50 a 65 años después de la extracción. [13]
La presencia de materiales formadores de ácido expuestos como resultado de la minería a cielo abierto puede afectar la vida silvestre al eliminar el hábitat y causar la destrucción directa de algunas especies. Concentraciones menores pueden suprimir la productividad, la tasa de crecimiento y la reproducción de muchas especies acuáticas. Los ácidos, las concentraciones diluidas de metales pesados y la alta alcalinidad pueden causar daños graves a la vida silvestre en algunas áreas. La duración de la contaminación por desechos ácidos puede ser prolongada; las estimaciones del tiempo necesario para lixiviar los materiales ácidos expuestos en el este de los Estados Unidos oscilan entre 800 y 3000 años. [13]
La contaminación del aire
Emisiones de aire
En el norte de China, la contaminación del aire por la quema de combustibles fósiles, principalmente carbón, está provocando que las personas mueran en promedio 5,5 años antes de lo que lo harían de otra manera.
- Tim Flannery , Atmosphere of Hope , 2015. [32]
El carbón y los productos de desecho del carbón (incluidas las cenizas volantes , las cenizas de fondo y la escoria de calderas) liberan aproximadamente 20 sustancias químicas tóxicas, que incluyen arsénico , plomo , mercurio , níquel , vanadio , berilio , cadmio , bario , cromo , cobre , molibdeno , zinc , selenio. y radio , que son peligrosos si se liberan al medio ambiente. Si bien estas sustancias son trazas de impurezas, se quema suficiente carbón para que se liberen cantidades significativas de estas sustancias. [33]
El highveld de Mpumalanga en Sudáfrica es el área más contaminada del mundo debido a la industria minera y las centrales eléctricas de carbón [34] y el lowveld cerca del famoso Parque Kruger también está bajo la amenaza de nuevos proyectos mineros. [35]
Durante la combustión, la reacción entre el carbón y el aire produce óxidos de carbono, incluido el dióxido de carbono (CO 2 , un importante gas de efecto invernadero ), óxidos de azufre (principalmente dióxido de azufre , SO 2 ) y varios óxidos de nitrógeno (NO x ). Debido a los componentes hidrogenados y nitrogenados del carbón, también se producen hidruros y nitruros de carbono y azufre durante la combustión del carbón en el aire. [ cita requerida ] Estos incluyen cianuro de hidrógeno (HCN), nitrato de azufre (SNO 3 ) y otras sustancias tóxicas.
El SO 2 y el óxido de nitrógeno reaccionan en la atmósfera para formar partículas finas y ozono a nivel del suelo y se transportan a largas distancias, lo que dificulta que otros estados logren niveles saludables de control de la contaminación.
Las torres de enfriamiento húmedo utilizadas en las centrales eléctricas de carbón, etc., emiten deriva y niebla que también son una preocupación ambiental. La deriva contiene partículas suspendidas respirables . En el caso de las torres de enfriamiento con agua de mar, las sales de sodio se depositan en tierras cercanas que convertirían la tierra en suelo alcalino , lo que reduciría la fertilidad de las tierras vegetativas y también provocaría la corrosión de las estructuras cercanas.
A veces, los incendios ocurren en lechos de carbón subterráneos. Cuando los lechos de carbón están expuestos, aumenta el riesgo de incendio. El carbón degradado también puede aumentar la temperatura del suelo si se deja en la superficie. Casi todos los incendios en carbón sólido son provocados por incendios superficiales provocados por personas o rayos. La combustión espontánea se produce cuando el carbón se oxida y el flujo de aire es insuficiente para disipar el calor; esto ocurre más comúnmente en las pilas y pilas de desechos, rara vez en el carbón depositado bajo tierra. Cuando ocurren incendios de carbón, hay una contaminación del aire concomitante por la emisión de humo y vapores nocivos a la atmósfera. Los incendios de vetas de carbón pueden arder bajo tierra durante décadas, amenazando con la destrucción de bosques, hogares, carreteras y otra infraestructura valiosa. El incendio de vetas de carbón más conocido puede ser el que provocó la evacuación permanente de Centralia, Pensilvania , Estados Unidos. [36]
Aproximadamente 75 Tg / S por año de dióxido de azufre (SO 2 ) se liberan al quemar carbón. Después de su liberación, el dióxido de azufre se oxida a H 2 SO 2 gaseoso que dispersa la radiación solar, por lo que su aumento en la atmósfera ejerce un efecto de enfriamiento en el clima que enmascara parte del calentamiento causado por el aumento de gases de efecto invernadero. La liberación de SO 2 también contribuye a la acidificación generalizada de los ecosistemas. [37]
Emisiones de mercurio
En 2011, las plantas de energía de EE. UU. Emitieron la mitad de los contaminantes atmosféricos de mercurio del país. [38] En febrero de 2012, la EPA emitió el reglamento de Estándares de mercurio y sustancias tóxicas del aire (MATS), que exige que todas las plantas de carbón reduzcan sustancialmente las emisiones de mercurio. [39] [40]
En el estado de Nueva York, los vientos depositan mercurio de las centrales eléctricas de carbón del Medio Oeste, contaminando las aguas de las montañas Catskill . El mercurio se concentra en la cadena alimentaria, ya que se convierte en metilmercurio , un compuesto tóxico que daña tanto a la vida silvestre como a las personas que consumen pescado de agua dulce . [41] [42] [43] El mercurio es consumido por gusanos, que son consumidos por peces, que son consumidos por aves (incluidas las águilas calvas ). A partir de 2008, los niveles de mercurio en las águilas calvas en Catskills habían alcanzado nuevos niveles. [44] "Las personas están expuestas al metilmercurio casi en su totalidad al comer peces y vida silvestre contaminados que se encuentran en la parte superior de las cadenas alimentarias acuáticas". [45] Los peces del océano representan la mayor parte de la exposición humana al metilmercurio ; No se conoce bien la gama completa de fuentes de metilmercurio en los peces de mar. [46]
Exceso anual de mortalidad y morbilidad
En 2008, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y otras organizaciones calcularon que la contaminación por partículas de carbón causa aproximadamente un millón de muertes al año en todo el mundo, [4] que es aproximadamente un tercio de todas las muertes prematuras relacionadas con todas las fuentes de contaminación del aire, [47] para ejemplo en Estambul por las enfermedades pulmonares y el cáncer. [48]
Los contaminantes emitidos por la quema de carbón incluyen partículas finas ( PM2.5 ) y ozono a nivel del suelo . Cada año, la quema de carbón sin el uso de la tecnología de control de la contaminación disponible causa miles de muertes evitables en los Estados Unidos. Un estudio encargado por la asociación de enfermeras de Maryland en 2006 encontró que las emisiones de solo seis de las plantas de combustión de carbón de Maryland causaron 700 muertes por año en todo el país, incluidas 100 en Maryland. [49] Desde la instalación de equipos de reducción de la contaminación en uno de estos seis, la planta de Brandon Shores, ahora "produce un 90 por ciento menos de óxido de nitrógeno, un ingrediente del smog; un 95 por ciento menos de azufre, que causa lluvia ácida; y fracciones mucho más bajas de otros contaminantes ". [49]
Costos económicos
Un estudio de 2001 financiado por la UE conocido como ExternE, o Externalidades de la energía, durante la década de 1995 a 2005 encontró que el costo de producir electricidad a partir del carbón duplicaría su valor actual, si se tomaran en cuenta los costos externos. Estos costos externos incluyen daños al medio ambiente y a la salud humana debido a partículas en suspensión , óxidos de nitrógeno , cromo VI y emisiones de arsénico producidas por el carbón. Se estimó que los costos de los combustibles fósiles externos, aguas abajo, ascienden al 1-2% del Producto Interno Bruto (PIB) total de la UE , siendo el carbón el principal combustible fósil responsable, y esto fue antes del costo externo del calentamiento global de estos incluso se incluyeron fuentes. [50] El estudio descubrió que los costes medioambientales y sanitarios del carbón solo eran de 0,06 € / kWh, o 6 céntimos / kWh, siendo las fuentes de energía con los costes externos más bajos la energía nuclear 0,0019 € / kWh y la energía eólica a 0,0009 € / kWh. [51]
Las altas tasas de fallas en las placas base en China e India parecen deberse a "la contaminación del aire sulfurosa producida por el carbón que se quema para generar electricidad. Corroe los circuitos de cobre", según los investigadores de Intel . [52]
Emisiones de gases de efecto invernadero
La combustión del carbón es el factor que más contribuye al aumento de CO 2 en la atmósfera provocado por el hombre . [53] La generación eléctrica que utiliza carbón produce aproximadamente el doble de gases de efecto invernadero por kilovatio en comparación con la generación que utiliza gas natural . [54]
La minería del carbón libera metano, un potente gas de efecto invernadero. El metano es el producto natural de la descomposición de la materia orgánica a medida que se forman depósitos de carbón con profundidades crecientes de enterramiento, aumento de las temperaturas y aumento de la presión a lo largo del tiempo geológico. Una parte del metano producido es absorbido por el carbón y luego liberado de la veta de carbón (y los estratos perturbados circundantes) durante el proceso de extracción. [55] El metano representa el 10,5 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero creadas por la actividad humana. [56] Según el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático , el metano tiene un potencial de calentamiento global 21 veces mayor que el del dióxido de carbono en un período de 100 años. El proceso de minería puede liberar bolsas de metano. Estos gases pueden representar una amenaza para los mineros del carbón, así como una fuente de contaminación del aire. Esto se debe a la relajación de la presión y la fractura de los estratos durante la actividad minera, lo que genera problemas de seguridad para los mineros del carbón si no se gestiona adecuadamente. La acumulación de presión en los estratos puede provocar explosiones durante (o después) del proceso de extracción si no se adoptan métodos de prevención, como el "drenaje de metano". [55]
En 2008, James E. Hansen y Pushker Kharecha publicaron un estudio científico revisado por pares que analizaba el efecto de la eliminación del carbón en los niveles atmosféricos de CO 2 . Su escenario de mitigación de referencia era una eliminación gradual de las emisiones globales de carbón para 2050. En el escenario Business as Usual , el CO 2 atmosférico alcanza un máximo de 563 partes por millón (ppm) en el año 2100. En los cuatro escenarios de eliminación del carbón, el CO 2 atmosférico alcanza un máximo de 422 a 446 ppm entre 2045 y 2060 y disminuye a partir de entonces. [57]
Exposición a la radiación
El carbón también contiene niveles bajos de uranio , torio y otros isótopos radiactivos naturales que, si se liberan al medio ambiente, pueden provocar contaminación radiactiva . [33] [58] Las plantas de carbón emiten radiación en forma de cenizas volantes radiactivas , que los vecinos inhalan e ingieren y se incorporan a los cultivos. Un artículo de 1978 del Laboratorio Nacional de Oak Ridge estimó que las centrales eléctricas de carbón de esa época pueden aportar una dosis comprometida para todo el cuerpo de 19 µSv / a a sus vecinos inmediatos en un radio de 500 m. [59] El informe de 1988 del Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Atómicas estimó que la dosis comprometida a 1 km de distancia era de 20 µSv / a para las plantas más viejas o de 1 µSv / a para las plantas más nuevas con captura mejorada de cenizas volantes, pero fue incapaz de confirmar estos números mediante prueba. [60]
Excluyendo los desechos contenidos y las emisiones no intencionales de las plantas nucleares, las plantas de carbón transportan más desechos radiactivos al medio ambiente que las plantas nucleares por unidad de energía producida. La radiación emitida por la planta transportada por las cenizas volantes derivadas del carbón entrega 100 veces más radiación al medio ambiente circundante que el funcionamiento normal de una planta nuclear de producción similar. [61] Esta comparación no considera el resto del ciclo del combustible, es decir, la extracción y el refinado del carbón y el uranio y la eliminación de desechos. La operación de una central eléctrica de carbón de 1000 MWe da como resultado una dosis de radiación nuclear de 490 personas-rem / año, en comparación con 136 personas-rem / año, para una central nuclear equivalente, incluida la extracción de uranio, el funcionamiento de reactores y la eliminación de desechos. . [62]
Peligros para los mineros
Históricamente, la minería del carbón ha sido una actividad muy peligrosa y la lista de desastres históricos de la minería del carbón es larga. Los principales peligros son las fallas en las paredes de la mina y las colisiones de vehículos; Los peligros de la minería subterránea incluyen asfixia, intoxicación por gas, colapso de techos y explosiones de gas . Las enfermedades pulmonares crónicas, como la neumoconiosis (pulmón negro), alguna vez fueron comunes en los mineros, lo que llevó a una reducción de la esperanza de vida . En algunos países mineros, el pulmón negro sigue siendo común, con 4.000 nuevos casos de pulmón negro cada año en los EE. UU. (4 por ciento de los trabajadores al año) y 10.000 casos nuevos cada año en China (0,2 por ciento de los trabajadores). [63] Las tasas pueden ser más altas que las notificadas en algunas regiones.
En los Estados Unidos, un promedio de 23 mineros de carbón por año murieron en la década 2007-2016. [11] Los últimos fenómenos de extracción de carbón de Estados Unidos incluyen el desastre de la mina de Sago de enero de 2006. En 2007, un accidente de mina en Utah 's Crandall Canyon Mine mató a nueve mineros, con seis Entombed. [64] El desastre de la mina Upper Big Branch Mine en West Virginia mató a 29 mineros en abril de 2010. [65]
Sin embargo, en los países menos desarrollados y en algunos países en desarrollo, muchos mineros siguen muriendo anualmente, ya sea por accidentes directos en las minas de carbón o por las consecuencias adversas para la salud de trabajar en malas condiciones. China , en particular, tiene el mayor número de muertes relacionadas con la minería del carbón en el mundo, con estadísticas oficiales que afirman que 6.027 muertes en 2004. [66] Para comparar, se reportaron 28 muertes en los EE. UU. En el mismo año. [67] La producción de carbón en China es el doble que en los EE. UU., [68] mientras que el número de mineros de carbón es alrededor de 50 veces el de EE. UU., Lo que hace que las muertes en las minas de carbón en China sean 4 veces más comunes por trabajador (108 veces más común por unidad de producción) como en EE. UU.
Las acumulaciones de un gas peligroso se conocen como humedades: [69]
- Humedad negra : una mezcla de dióxido de carbono y nitrógeno en una mina puede causar asfixia. La condición anóxica resulta del agotamiento de oxígeno en espacios cerrados, por ejemplo, por corrosión.
- Después de la humedad : similar a la humedad negra, después de la humedad consiste en monóxido de carbono , dióxido de carbono y nitrógeno y se forma después de la explosión de una mina.
- Humedad de fuego : consiste principalmente en metano , un gas altamente inflamable que explota entre el 5% y el 15% - al 25% causa asfixia .
- Humedad apestosa : llamada así por el olor a huevo podrido del gas sulfuro de hidrógeno , la humedad apestosa puede explotar y también es muy tóxica.
- Humedad blanca : aire que contiene monóxido de carbono que es tóxico, incluso a bajas concentraciones.
Las explosiones de grisú pueden desencadenar explosiones de polvo de carbón mucho más peligrosas , que pueden envolver todo un pozo. La mayoría de estos riesgos se pueden reducir en gran medida en las minas modernas, y los incidentes con múltiples muertes son ahora raros en algunas partes del mundo desarrollado. La minería moderna en los EE. UU. Produce aproximadamente 30 muertes por año debido a accidentes en las minas. [70]
Ver también
- Tecnología de carbón limpio
- Licuefacción de carbón
- Eliminación de combustibles fósiles
- Central eléctrica de combustibles fósiles
- Gases de invernadero
- Efectos sobre la salud del material particulado atmosférico
- Acidificación oceánica
Referencias
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- ^ Aire tóxico: el caso de la limpieza de centrales eléctricas de carbón (PDF) (Informe). Asociación Americana del Pulmón. Marzo de 2011. Archivado desde el original (PDF) el 15 de mayo de 2012 . Consultado el 9 de marzo de 2012 .
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enlaces externos
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- Bill Bigelow, "¿Tienes carbón? Enseñando sobre la roca más peligrosa de Estados Unidos" , plan de lecciones para estudiantes de secundaria y preparatoria, Proyecto de educación Zinn / Repensar las escuelas.
- Impactos ambientales de la energía del carbón: contaminación del aire Union of Concerned Scientists
- Contaminación del aire de las centrales eléctricas de carbón Sourcewatch
- Impactos ambientales del carbón Sourcewatch
- Mapa de la muerte y la enfermedad de las centrales eléctricas de Estados Unidos Clean Air Task Force
- Emisiones de contaminantes atmosféricos peligrosos de centrales eléctricas de carbón American Lung Assn.