Una de las razones por las que el negocio de energía es tan fascinante es que las personas pueden ver los mismos hechos y llegar a conclusiones dramáticamente diferentes. Dos ejemplos aparecieron en las últimas semanas: el tema de portada en la nueva edición de The Atlantic[1] y un informe del DB Climate Change Advisors, ambos enfocados en el carbón.
En The Atlantic, James Fallows argumenta que el carbón limpio ofrece la mejor esperanza para tratar la amenaza del cambio climático: Para los ambientalistas, el "clean coal" es un oxímoron insultante. Pero por ahora, la única forma de encontrar las necesidades de energía, y detener el cambio climático antes que se produzca un cataclismo irreversible, es usar el carbón, -sucio, tóxico y fuliginoso-, el camino más sostenible. Las buenas noticias es que las nuevas tecnologías son posibles.
En la nota pone de relieve detalladamente los esfuerzos de China por "descarbonizar" el carbón invirtiendo en la captura y secuestro de carbono (CCS). Duke Energy tiene un joint-venture con una firma de energía china, Huaneng, para investigar clean coal. Esencialmente, Fallows argumenta que necesitamos un acercamiento "all-of-the above" para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, uno que abarque la energía renovable, la energía nuclear, la eficiencia y especialmente el carbón, que es abundante en Estados Unidos y China. Fallows cita al jefe de tecnología de Duke, David Mohler:
"Emocionalmente, nos gustaría pensar que la eólica, la solar y la conservación solucionará el problema para nosotros", dijo Mohler. "Nada cambiará, nuestra comodidad y la conveniencia será la misma, y podemos evitar el carbón. Lamentablemente, las matemáticas no trabajan así".
Fallows continúa diciendo: Precisamente porque el carbón ya juega un rol principal en el suministro de energía global, los conocimientos básicos de matemática inevitablemente serán así por mucho tiempo. Pero ¿podemos pronosticar el futuro de la energía usando "matemáticas básicas"? Quizás. Como apunta Fallows, el proceso tecnológico en la arena de energía ha sido terriblemente más lento, no sólo en los años recientes, sino durante décadas. El negocio de energía no es como el de las telecomunicaciones o las tecnologías de la información; es lento cambiar y enormemente costoso en capital, como los venture capitalists de Silicon Valley aprenden, de su consternación.
"La producción de energía es esencialmente lo que era en los tiempos de James Watt", escribe Fallows, citando a la energía nuclear como la excepción más importante. Pero la energía nuclear como una solución climática potencial es matizada ligeramente por Fallows. ¿Podría un aumento importante de la energía nuclear ser preferible a la inversión en carbón limpio, una tecnología es todavía improbado en la escala? sospecho que muchos ejecutivos de utilities en Estados Unidos de elegir una de las dos opciones, escogerían la nuclear. China hace una importante apuesta por la energía nuclear, así como sobre el carbón, y desde luego sobre la solar también.
Y, en relación al CCS, Fallows no toma mucho en consideración los problemas técnicos, políticos y legales asociados con el almacenaje de enormes cantidades de CO2 -siempre- en la tierra. Lean el artículo, y constituyan su propio pensamiento. Es provocativo y, como siempre ocurre con personas como Fallows, es argumentado maravillosamente. En el pasado fue autor de discursos de la Casa Blanca.
Entonces lea Natural Gas and Renewables: A Secure Low Carbon Future Energy Plan for the United States. Este análisis detallado del mercado de energía estadounidense durante los próximos 15 años alcanza una conclusión sorprendente: que el uso del gas natural puede cortar la participación del carbón en el mercado de electricidad estadounidense de menos del 50% a menos del 25% para 2030.
Analistas del Deutsche Bank AG sostienen que un cambio en la generación de energía eléctrica del carbón al gas natural puede ayudar a Obama a encontrar sus objetivos de emisiones de gases de efecto invernadero[2]. Un aumento de la participación del gas natural en la generación de energía al 35% hasta 2030, del 23% del año pasado, es posible debido a un aumento de suministro incorporado del shale.
El gas natural crea aproximadamente la mitad de dióxido de carbono que el carbón y, combinado con la eólica, solar y nuclear, podría cortar la parte del carbón en la generación de energía estadounidense al 22% para 2030, aproximadamente del 47% de la actualidad. Esa estrategia ajustaría las emisiones de las centrales eléctricas en 44% en relación a los niveles de 2005. "Un significativo cambio en el sector de electricidad del carbón al gas natural sería lo más seguro, la seguridad, el menor costo para bajar las emisiones", sostiene los analistas. En el esquema de Deutsche, la eólica y la solar debe elevarse al 14% del mix energético estadounidense para 2030 (actualmente ronda el 2%).
La clave del aumento de la participación del gas en el mercado de energía en una banda de precios de 4 a 6 dólares por millón de BTU, un rango que se hizo posible por las avances de las tecnologías de perforación[3]. Las plantas de gas natural -más rápidas y baratas de construir- superan a las plantas de carbón recién construidas o modernizadas en precios que rondan los 8 dólares por millón de BTU, según el banco de inversión. En 4 dólares por millón de BTU, el gas desplaza al carbón en todos los escenarios establecidos por el Deutsche Bank.
Un efecto secundario del cambio de carbón a gas sería un retorno a los contratos de largo plazo para el gas entre productores y compañías de electricidad, que proporcionarían una estabilidad adicional de precios a un commodity notoriamente volátil. El Deutsche Bank dijo que este planteo haría más eficientes y más seguros con la fractura hidráulica, pero notaron que mientras aumenta la regulación estatal o federal, los costos también subirían promoviendo mejores prácticas de la industria. Deutsche Bank no puede prever el escenario donde la regulación del fracking cambiaría la economía del low-cost del gas shale.
"El carbón pierde incrementalmente su ventaja con el gas", dijo Michael Zenker, analista de gas para Barclays Capital, "y mientras los precios del gas continúen bajos, esto va a seguir indefinidamente". Y el Credit Suisse pronostica que el reemplazo de centrales a carbón por las de gas durante los próximos siete años podría bajar la demanda anual del steam coal, que es quemado para producir electricidad, del 31 al 15% y un aumento de la demanda por gas de 8 a 16%. "Esto tiene el potencial de reformar considerable y permanentemente el consumo de energía en Estados Unidos", dijo Dan Eggers, analista de energía del Credit Suisse. Aunque el carbón también está siendo sustituido por la nuclear y fuentes de energía renovable en algunos sitios, los especialistas de energía dicen que el gas será el principal benefactor debido a la disponibilidad y el costo.
En relación a esto, el ejecutivo de la industria energética en Texas, T. Boone Pickens, tiene mucho en juego y por eso espera que los legisladores aprueben una medida, apoyada por ambos partidos, para crear subsidios e incentivos fiscales para que los camiones que tienen que recorrer largas distancias usen gas natural y se creen facilidades de abastecimiento de gas natural en todo el país[4].
Los bajos precios del gas natural y las leyes ambientales en la generación eléctrica estadounidense
Las buenas noticias redundan también en que las utilities estadounidenses con antiguas centrales a carbón contemplan los costos para instalar equipos anti-polución y los futuros costos de las regulaciones de carbono (los detalles son inciertos hasta ahora, pero en algún momento va a ocurrir), y decidieron que tiene sentido destinar más dinero en el recurso sucio de energía. Las malas noticias es que ellos no los substituyen por la eólica, solar, geotérmica, o hidroeléctrica.
El reemplazo es el gas natural, en buena parte porque su precio de mercado cayó considerablemente. The New York Times da el ejemplo de Progress Energy Carolinas: Varias de sus centrales eléctricas encendidas a carbón están envejecidas y necesitan scrubbers para reducir emisiones o satisfacer las leyes de polución de North Carolina. Los ejecutivos calcularon que las regulaciones aún más duras vienen de Washington, y revisar 11 generadores en cuatro centrales habría costado 2 mil millones de dólares, 1.5 millones de esa suma pasada a los clientes eléctricos[5].
La caída libre de los precios del gas natural, sin embargo, ofrecieron a Progress Energy una alternativa que ahorraría dinero y, al mismo tiempo, ayudaría a alcanzar los objetivos de contaminación: desechar las plantas de carbón y sustituirlas con dos plantas de gas durante los próximos cuatro años, con un costo de 1.5 mil millones de dólares. "Este es un punto decisivo", dijo Bill Johnson, presidente de Progress Energy. "Hemos sido generadores a carbón por décadas, y hasta hace unos años, pensábamos que permaneceríamos en gran parte basados en el carbón y nuclear hasta que se comenzó a hablar de regulación de carbono. Decidimos que teníamos que hacer algo sobre esto".
Muchas utilities llegaron a una conclusión similar. Durante el año y medio pasado, al menos 10 compañías energéticas han anunciado proyectos para cerrar más de tres decenas de sus viejas centrales de carbón para 2019.Unos cuantos están siendo substituidos por nuevas centrales, más eficientes, pero muchos más están siendo substituidos por centrales a gas natural.
Las centrales de carbón, más viejas, requieren mejoras que resultan caras, incluyendo scrubbers y otros controles, para llegar a cumplir las reglas de reducción de mercurio, óxido de nitrógeno y las emisiones de dióxido de azufre. Algunos especialistas de energía estiman que el cumplimiento de las nuevas regulaciones federales sólo podría requerir 70 mil millones de dólares en inversiones durante la próxima década para sustituir o modernizar la flota de energía procedente del carbón. Las leyes de polución generalmente hacen más atractivo al gas que al carbón. Incluso estados como Colorado y Michigan promulgaron leyes de contaminación más estrictas, el verano pasado la Environmental Protection Agency (EPA) impuso nuevos límites al dióxido de azufra y a las emisiones de óxido de nitrógeno en 31 estados Orientales y Washington para 2014.
Bajo una orden judicial, EPA estableció un standard nacional para las emisiones de mercurio de los próximos años que serán introducidas progresivamente en tres años más o menos. EPA también exige mejoras en la eficacia de las plantas de carbón existentes para bajar las emisiones de carbono. "El desafío más grande que afrontamos en nuestra industria es este tsunami de exigencias reguladoras", dijo Frank Prager, vicepresidente de política medioambiental en Xcel Energy, utility basada en Minneapolis que se ha propuesto cerrar de cuatro a cinco generadores encendidos a carbón en Colorado y los sustituirá por dos plantas de gas natural para cumplir con una nueva ley de contaminación atmosférica estatal.
El 70% de la flota de centrales a carbón estadounidense tiene más de 30 años y un tercio tiene más de 40 años. Según las estimaciones del Credit Suisse más del 30% de la flota de generación con carbón americano no tiene controles de emisiones, mientras a otras les falta un scrubber para remover el dióxido de azufre u otros controles para los óxidos de nitrógeno. Estas plantas, que son en gran parte ineficientes, necesitarán revisiones y reparaciones caras conforme a las nuevas reglas. Sonny Garg, presidente de Exelon Power, dijo que espera que “las centrales sin controles de emisiones serían probablemente cerradas por su propietarios (...) esto será una transformación significativa". Exelon Power ya anunció el cierre de tres generadores a carbón de la era Eisenhower en Pennsylvania para mayo de 2012 porque los bajos precios del gas natural han hecho que las tarifas de electricidad sean tan bajas haciendo poco económicas a esas centrales.
Desde luego, no todos piensan que el gas tiene más sentido económico. Por ejemplo, una coalición de inversores construye una planta de generación de carbón de 4 mil millones de dólares en Illinois, apostando a que los precios del carbón permanezcan lo suficiente bajos. En verdad, modernizar una central a carbón puede ser más barato que la construcción de un nuevo ciclo combinado a gas natural. Los ejecutivos de utilities han sido cautelosos por mucho tiempo sobre la utilización del gas porque su precio históricamente ha estado alto mientras que los precios del carbón eran bajos y estables. Pero esto parece modificarse.
El gas natural, ¿es tan limpio como parece?
Pero los expertos advierten que el gas natural no podría ser tan limpio como parece. De hecho, usando gas natural que diesel en vehículos en realidad podría aumentar el cambio climático, dijo Robert Howarth, profesor de ecología y biología ambiental en la Universidad de Cornell. Howarth basa su conclusión en un análisis preliminar que incluye no sólo la cantidad de dióxido de carbono que sale del caño de escape cuando se quema diesel y gas natural, pero también el impacto de las pérdidas de gas natural. El metano, el componente principal del gas natural, es mucho más eficaz en atrapar el calor que el dióxido de carbono, entonces aún en pequeñas cantidades contribuyen considerablemente al calentamiento global.Cuando se ponen estos factores sobre la mesa, el gas natural podría ser considerablemente peor que el diesel. La utilización del gas natural emitiría el equivalente de 33 gramos de dióxido de carbono por megajoule. La utilización de combustibles derivados del petróleo emitiría el equivalente de solamente 20 gramos de dióxido de carbono por megajoule.
Howarth va más lejos, sugiriendo que el gas natural aún puede rivalizar con las emisiones de gases de efecto invernadero en la minería y quema de carbón -el más sucio de los combustibles fósiles. “No es considerablemente mejor que el carbón en términos de las consecuencias del calentamiento global" y pide una moratoria a la extracción del gas natural del shale, que requiere más energía (y emite más gases de efecto invernadero) que la extracción de las fuentes convencionales de gas natural.
[1] The Atlantic, “Dirty Coal, Clean Future”, (Edición Diciembre 2010)
[2] Bloomberg, “Natural Gas Shift Is Key to Obama's Green-Economy Goal, Deutsche Bank Says”, (17/11)
[3] Platts, “Shale gas key to reaching US GHG emissions goals: Deutsche Bank”, (18/11)
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