La cuenca del río Powder es una cuenca estructural geológica en el sureste de Montana y el noreste de Wyoming , a unas 120 millas (190 km) de este a oeste y 200 millas (320 km) de norte a sur, conocida por sus extensas reservas de carbón . Antiguo coto de caza de Oglala Lakota , el área está muy escasamente poblada y es conocida por sus praderas onduladas y su clima semiárido.
La cuenca es tanto un drenaje topográfico como una cuenca estructural geológica , drenada por el río Powder , el río Cheyenne , el río Tongue , el río Bighorn , el río Little Missouri , el río Platte y sus afluentes.
Las principales ciudades de la zona incluyen Gillette y Sheridan, Wyoming y Miles City, Montana .
En 2007, la región produjo 436 millones de toneladas cortas (396 millones de toneladas) de carbón, más del doble de la producción de Virginia Occidental , que ocupa el segundo lugar , y más que toda la región de los Apalaches. [1] La cuenca del río Powder es la región productora de carbón más grande de los Estados Unidos. [2] La región incluye la mina de carbón Black Thunder , la más productiva de los Estados Unidos, y la mina North Anteleope Rochelle , la segunda más productiva. En los últimos años, la región se ha convertido en un importante productor de gas natural, tanto gas natural convencional como metano de carbón .
Historia geológica
La cuenca del río Powder contiene una sección de rocas fanerozoicas de hasta 17.000 pies (5.200 m) de espesor, desde el Cámbrico hasta el Holoceno .
Cretáceo
La sección más gruesa de la cuenca del río Powder está compuesta por rocas del Cretácico , una secuencia regresiva general de lutitas y areniscas en su mayoría marinas depositadas en la vía marítima interior occidental .
Terciario
Los lechos de carbón de la región comenzaron a formarse hace unos 60 millones de años cuando la tierra comenzó a ascender desde un mar poco profundo. El levantamiento del levantamiento de Black Hills en el este y el levantamiento de Hartville en el lado sureste de la cuenca crearon el contorno actual de la cuenca del río Powder.
Cuando se estaban formando los lechos de carbón, el clima en el área era subtropical, con un promedio de aproximadamente 120 pulgadas (3 m) de lluvia al año. Durante unos 25 millones de años, el suelo de la cuenca estuvo cubierto de lagos y pantanos. Debido a la gran superficie de los pantanos, el material orgánico se acumuló en turberas en lugar de ser arrastrado al mar. Periódicamente, las capas de turba se cubrieron con sedimentos arrastrados por las montañas cercanas. Con el tiempo, el clima se volvió más seco y más frío. La cuenca se llenó de sedimentos y enterró la turba bajo miles de pies, comprimiendo las capas de turba y formando carbón. Durante los últimos millones de años, gran parte del sedimento suprayacente se ha erosionado, dejando las vetas de carbón cerca de la superficie.
Carbón
El carbón Powder River Basin (PRB) se clasifica como " subbituminoso " y contiene un promedio de aproximadamente 8.500 btu / lb, con bajo contenido de azufre . Compare esto con el carbón bituminoso de los Apalaches del este que contiene un promedio de 12,500 btu / lb y alto contenido de azufre. El carbón PRB era esencialmente inútil hasta que las emisiones de contaminación del aire de las plantas de energía (principalmente dióxido de azufre o "SO 2 ") se convirtieron en una preocupación. Una planta de carbón diseñada para quemar carbón de los Apalaches debe modificarse para eliminar SO 2 a un costo estimado en 1999 en alrededor de $ 322 por tonelada de SO 2 . Si cambiaba a la quema de carbón PRB, el costo se reducía a 113 dólares por tonelada de SO 2 extraído. La remoción se logra instalando depuradores. [3]
La cuenca del río Powder es la región minera de carbón más grande de los EE. UU., Pero la mayor parte del carbón está enterrado demasiado profundamente para ser económicamente accesible. [4] Los lechos de carbón de la cuenca del río Powder tienen forma de cuencos alargados y, a medida que las minas se expanden de este a oeste en la cuenca del río Powder, irán "por los lados del cuenco". Esto significa que la sobrecarga (roca que se encuentra sobre el carbón) aumentará al igual que la proporción de desmonte (la proporción de roca que debe moverse para producir una tonelada de carbón).
El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) ha realizado una serie de estudios sobre la accesibilidad económica del carbón en las principales regiones productoras de carbón del país. Los estudios generalmente han encontrado que solo una pequeña fracción del carbón será económicamente accesible al precio actual de $ 10,47 / tonelada. En agosto de 2008, el USGS emitió una evaluación actualizada del carbón en la cuenca del río Powder. [5] Después de considerar las tasas de extracción y los costos de producción, el USGS concluyó que en el momento de la evaluación económica, solo el 6% del recurso original, o 10.100 millones de toneladas cortas de carbón, era actualmente económicamente recuperable. A un precio de $ 60 / tonelada, aproximadamente la mitad (48%) del carbón es económico de producir. El aumento del precio pagado por el carbón puede incrementar la cantidad de carbón económicamente recuperable, pero el aumento del precio del carbón también aumentará el costo de producción del carbón. Debido a que el carbón es un sólido, no se puede producir a partir de muchos pozos dispersos como pueden ser el petróleo y el gas. Más bien, el carbón debe producirse a partir de minas que se expanden lentamente moviendo cantidades masivas de sobrecarga.
Minería de carbón
Actualmente, 15 minas operan en la cuenca del río Powder y la mayor parte de la actividad minera tiene lugar en los drenajes del río Cheyenne . Estados Unidos utiliza alrededor de mil millones de toneladas de carbón al año, y alrededor del 40% del carbón proviene actualmente de la cuenca del río Powder. [6] La cantidad de carbón procedente de la cuenca del río Powder ha aumentado durante los últimos 20 años. [6]
Las minas de la cuenca del río Powder suelen tener menos de 20 años de vida útil. Casi todo el carbón en la cuenca del río Powder es de propiedad federal, y nuevas expansiones de la mina requerirán una serie de aprobaciones federales y estatales, [7] [8] así como grandes inversiones en equipo de mina adicional para comenzar las excavaciones.
La mayor parte del carbón extraído en la cuenca del río Powder es parte de la formación Fort Union ( Paleoceno ), y el bajo contenido de azufre y cenizas del carbón en la región lo hace muy deseable. Suministros de carbón alrededor de un tercio de la de los Estados Unidos ' de electricidad suministros. Las minas de Powder River Basin suministran aproximadamente el 40% del carbón que alimenta esas estaciones (principalmente al este de las Montañas Rocosas) para generar electricidad . [9]
Las minas trabajan en áreas donde la relación de extracción está entre 1: 1 (es decir, una tonelada de roca por una tonelada de carbón) y 3: 1. [10] A medida que las minas se expanden, aumentará la tasa de desmonte. A medida que se deba mover más roca (utilizando grandes dragalinas eléctricas y camiones mineros diesel y eléctricos), el costo de producción también aumentará. [11]
Las minas son en gran parte operaciones no sindicales con un historial de aplastamiento de la actividad laboral. [12] Según el historiador Ryan Driskell Tate, la minería a cielo abierto en áreas remotas redujo parte de la "unión ocupacional" típicamente asociada con los mineros del carbón que trabajan hombro con hombro bajo tierra en los Apalaches . [12] El impacto ambiental de la minería en pastos y acuíferos ha sido una preocupación para los ganaderos circundantes que se organizaron para resistir las nuevas minas en la década de 1970. [8] [13]
Empresas mineras de carbón que operan actualmente en la cuenca del río Powder
Cuenca del sur del río Powder
- Arch Coal ( mina Black Thunder , mina Coal Creek )
- Black Hills Corporation / Wyodak Resources Development ( mina Wyodak )
- Contura Energy ( mina Belle Ayr , mina Eagle Butte ) [14]
- Cloud Peak Energy ( mina Antelope , mina Cordero Rojo )
- Kiewit Corporation ( mina de piel de ante )
- Peabody Energy ( mina North Antelope Rochelle , mina Caballo , mina Rawhide )
- Asociación Occidental de Combustibles ( Mina Dry Fork )
Cuenca del norte del río Powder
- Recursos del faro ( mina Decker )
- Energía pico de nube (Spring Creek)
- Westmoreland Coal Company ( mina Absaloka , mina Rosebud )
En junio de 2019, Peabody Energy y Arch Coal anunciaron una empresa conjunta para sus activos combinados de Powder River Basin. [15]
Plantas de energía alimentadas con carbón de la cuenca del río Powder (no es una lista completa)
- Estación generadora James H. Miller (Jefferson, Alabama)
- Planta de energía Flint Creek - American Electric Power (Arkansas)
- Planta de energía de Independence - Entergy ( Newark, Arkansas ) [16]
- Central eléctrica de White Bluff - Entergy ( Redfield, Arkansas ) [16] [17]
- Estación de energía Plum Point, NRG Energy (Osceola, Arkansas)
- Estación Pawnee - Xcel Energy (Colorado)
- Estación Comanche - Xcel Energy (Colorado)
- Estación de energía de cuero crudo , Wellington, (Colorado)
- Planta de energía Robert W Scherer - Georgia Power (Georgia)
- Planta de energía de Newton - Ameren , Newton, Illinois
- Estación generadora Joppa , Vistra Energy - (Joppa, Illinois)
- Planta de energía de Warrick (Newburgh, Indiana)
- Jeffrey Energy Center (Kansas)
- Big Cajun II - (Carreteras nuevas, Luisiana)
- Planta de energía Eckert - ( Lansing, Michigan )
- Planta de energía Erickson - ( Lansing, Michigan )
- Planta de energía Monroe - Detroit Edison ( Monroe, Michigan )
- Planta de energía St. Clair - Detroit Edison - ( Este de China, Michigan )
- Planta Allen S. King - Xcel Energy (Minnesota)
- Planta del condado de Sherburne (Sherco) - Xcel Energy (Minnesota)
- Planta de energía de Sikeston (Sikeston, Missouri)
- Estación Gerald Gentleman - Distrito de energía pública de Nebraska (Nebraska)
- Distrito de energía pública de Omaha - (Omaha, NE) (Ciudad de Nebraska, Nebraska)
- Estación de Stanton - Great River Energy - (Stanton, Dakota del Norte)
- GREC - Vinita, OK - ( Chouteau, Oklahoma )
- Planta de energía J. Robert Welsh - American Electric Power (Texas)
- Proyecto Fayette Power - ( La Grange, Texas )
- Estación de Harrington - Xcel Energy (Texas)
- Estación Tolk - Xcel Energy (Texas)
- Estación WA Parish - NRG Energy (Texas)
- Estación de piedra caliza - NRG Energy (Texas)
- Centralia Centralia (Centralia, Washington)
- Estación generadora de Edgewater , Sheboygan , Wisconsin
- Estación Dry Fork - Gillette, Wyoming
- Estación del río Laramie - (Wheatland, Wyoming)
- Estación generadora de Nanticoke - Ontario Power Generation (Nanticoke, Ontario Canadá)
- Estación generadora Thunder Bay - Ontario Power Generation (Thunder Bay, Ontario)
- Estación generadora Brandon - Manitoba Hydro (Brandon, Manitoba)
- Central eléctrica de Drax , Selby , Reino Unido. Se están realizando ensayos con carbón bituminoso de origen británico, mezclado para aumentar el CV.
Petróleo
Petróleo y gas
La cuenca del río Powder también contiene importantes depósitos de petróleo , incluido el gigantesco campo petrolífero de Salt Creek . El petróleo y el gas se producen a partir de rocas que van desde Pensilvania hasta el Terciario , pero la mayoría proviene de areniscas en la sección gruesa de las rocas del Cretácico . [18]
Hay un resurgimiento reciente en la producción de petróleo y gas como resultado de la perforación horizontal y la fracturación hidráulica. Este resurgimiento se está produciendo principalmente en la parte de Wyoming de la cuenca, que históricamente se conoce como la fuente del petróleo de la cuenca. En 2009, se produjo un mínimo de 38.000 barriles de petróleo por día en la cuenca. Ese número ha aumentado drásticamente a 78.000 barriles por día en el primer trimestre de 2014. [19]
El campo Bell Creek es una trampa estratigráfica del Cretácico Inferior en la arenisca fangosa . [20] Descubierto en 1967 por el pozo Exeter Drilling Co. No. 33-1 Federal-McCarrell, que encontró 27 pies de área productiva a una profundidad de 4500 pies. [21]
Carbón metano
La controversia reciente rodea la extracción extensiva de metano en capas de carbón en la región. En la última década, se han perforado cerca de 7000 pozos de este tipo. Se ha construido una extensa red de gasoductos que conectan estos pozos, junto con una serie de plantas de presurización, así como líneas eléctricas para proporcionar electricidad para operar el sistema. Además, se han construido miles de millas de nuevos caminos de acceso.
La extracción del gas requiere que se bombee agua a la superficie para liberar el gas atrapado en la veta de carbón. Si bien parte del agua se utiliza con éxito en la producción agrícola, como el agua para el ganado y el riego de cultivos, algunas aguas son naturalmente altas en salinidad y proporción de adsorción de sodio . Ha habido controversia sobre cómo gestionar mejor estas aguas salinas.
En 2007, el campo de lecho de carbón Powder River Basin produjo 442 mil millones de pies cúbicos de gas, lo que convierte al campo en la tercera fuente más grande de gas natural en los Estados Unidos. [22]
Uranio
La región también contiene importantes depósitos de uranio , contenido en areniscas. (Ver minería de uranio en Wyoming ). La Formación Wasatch ( Eoceno ) contiene depósitos de mineral de uranio de tipo "frente rodante" que se encuentran en el Distrito Pumpkin Buttes . Power Resources Inc., subsidiaria de Cameco Corporation , opera minas de uranio en la cuenca.
Transporte
En la primavera de 2005, el carbón extraído de las minas se vendería al por menor en las minas por alrededor de $ 5 la tonelada. Sin embargo, las centrales eléctricas y plantas en el este de los Estados Unidos pagaban más de $ 30 la tonelada, la diferencia causada por el costo del transporte. [23] (En octubre de 2008, el precio en la boca de la mina del carbón de la cuenca del río Powder era más cercano a 15 dólares por tonelada. [24] ) Para transportar carbón desde la cuenca, existe una línea ferroviaria conjunta propiedad de BNSF Railway y la Unión Pacific Railroad recorre la sección sur de la cuenca del río Powder. [25] Un tercer ferrocarril, Dakota, Minnesota y Eastern Railroad , enfrentó una fuerte resistencia de muchas partes por sus intentos de extender su línea ferroviaria al área de la minería del carbón, pero aunque el plan fue finalmente aprobado por las autoridades reguladoras, el proyecto fue abandonado. después de que el ferrocarril fuera comprado por Canadian Pacific Railway . [26]
En 2013, se propusieron cinco terminales de exportación de carbón en el noroeste del Pacífico para exportar carbón desde la cuenca del río Powder a los mercados asiáticos. [27] En febrero de 2016, se habían retirado algunas propuestas de terminales de carbón, dejando dos con solicitudes pendientes. Los retiros se atribuyeron a la pérdida de demanda y la consecuente caída de los precios del carbón. [28]
Historia
Originalmente una línea ferroviaria del norte de Burlington de una sola vía construida en etapas desde 1972 hasta 1979, la línea ferroviaria corría hacia el sur desde Donkey Creek Junction en el norte, 13 millas (21 km) hasta Caballo, Wyoming ; y luego por 103 millas (166 km) hasta Shawnee en el condado de Converse . [29] El Chicago and North Western Railway corría cerca de la sección norte, al igual que el Union Pacific en Caballo.
En 1982, C&NW y UP formaron Western Railroad Properties, Inc. (WRPI), para adquirir la mitad de la participación en la línea de carbón Burlington Northern desde Shawnee Junction hasta Coal Creek Junction. El 15 de diciembre de 1986, WPRI compró 11 millas (18 km) más de la línea BN desde Coal Creek Junction hasta East Caballo Junction. A partir del 27 de junio de 1983, WPRI construyó seis millas (9,7 km) de nuevo ferrocarril desde Shawnee Junction. a Shawnee, reconstruyó 45 millas (72 km) de la línea C&NW de Shawnee a Crandall y 56 millas (90 km) de nuevo ferrocarril de Crandall a Joyce, Nebraska . El primer tren comercial corrió el 16 de agosto de 1984.
En 1985, la línea era de una sola vía en casi toda su longitud y manejaba 19 millones de toneladas de carbón. La implementación de la segunda etapa de la Ley de Aire Limpio (1990) hizo que la demanda de carbón limpio aumentara rápidamente. El C&NW luchó para actualizar la capacidad a doble vía, lo que resultó en numerosas fallas en la línea en 1994 y, finalmente, la compra de C&NW por parte de Union Pacific en 1995. [30] La UP gastó 855 millones de dólares durante los siguientes cinco años expandiendo la capacidad en toda su red. para manejar los envíos de carbón del PRB. [31] En 2005, la capacidad de la línea conjunta había crecido para manejar un récord histórico de 325 millones de toneladas, y era de dos o tres vías en toda su longitud.
Debido a varias fallas de vías y locomotoras en la Línea Conjunta a fines de 2004 y principios de 2005, la línea no pudo entregar la cantidad de suministros de carbón contratados y las tarifas de electricidad aumentaron en un 15 por ciento. [9] Los clientes de carbón amenazaron con evaluar fuentes alternativas de energía y transporte, incluida la Arkansas Electric Cooperative Corporation . Como resultado, la expansión de 280 millas (450 km) de la línea Dakota, Minnesota y Eastern Railroad fue aprobada por la Junta de Transporte de Superficie . En 2006, UP y BNSF anunciaron una inversión de $ 100 millones para proporcionar capacidad de tres vías para toda la longitud de la línea conjunta más una cuarta vía añadida en las secciones más empinadas, incluida Logan Hill. Estas mejoras permitirán a la Joint Line manejar más de 400 millones de toneladas de carbón. [32]
En 2006, Union Pacific estableció un récord al transportar 194 millones de toneladas de carbón, un aumento del 8% en comparación con el tonelaje de 2005. La compañía logró esto aumentando el tamaño del tren, con trenes con un promedio de más de 15,000 toneladas, un aumento de peso de 200 toneladas en comparación con el promedio del cuarto trimestre de 2005. [33] A principios de 2016 se informó que todos los días se enviaban de 80 a 100 trenes de carbón desde la cuenca del río Powder. [34] En 2019, las cargas de trenes promediaron alrededor de 50 por día. [35]
Ver también
- High Plains (Estados Unidos)
- Pastizales nacionales Thunder Basin
Notas
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enlaces externos
- Actualización de desarrollo de CO2 de Bell Creek
- Proyecto integrado de almacenamiento y EOR de CO2 de Bell Creek
- Integración de CO2 EOR y almacenamiento de CO2 en el campo Bell Creek
- Proyecto de demostración de almacenamiento de CO2 y EOR de CO2 de Bell Creek, Montana
- Minería de carbón de Wyoming
- Historia geologica
- Informe de archivo abierto del USGS sobre los impactos del desarrollo de CBM en la región
- Evaluación de la geología, los recursos y las reservas del carbón en la cuenca del río Montana en polvo Servicio geológico de los Estados Unidos
- Artículo de IEEFA con una lista reciente (marzo de 2019) de centrales eléctricas suministradas desde la cuenca del río Powder.
Coordenadas :44 ° 24'N 105 ° 48'W / 44,4 ° N 105,8 ° W / 44,4; -105,8