Carbón mineral con potencial para ser usado en aplicaciones sustentables

Ivonne Liliana Alonso Lemus, investigadora adscrita al Cinvestav Saltillo.

Combustibles fósiles como el carbón y el petróleo suministran alrededor del 80 por ciento de la energía mundial. Sin embargo, cuando los combustibles se queman, liberan dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero ocasionando graves daños ambientales que contribuyen al calentamiento global.

En México, existen tres centrales que utilizan carbón para producir electricidad, dos de ellas se ubican en Coahuila (el estado que cuenta con las reservas más grandes de carbón mineral del país) y de acuerdo con datos de la Comisión para la Cooperación Ambiental de México, son las principales responsables a nivel nacional de lluvia ácida (precipitación que presenta elevadas concentraciones de ácido sulfúrico y nítrico) y mala calidad del aire que perjudica la salud humana.

Por ello, en el Laboratorio de Conversión de Energía del Cinvestav Saltillo trabajan en proyectos que implican la modificación del carbón mineral de la región con el fin de potencializar sus propiedades y que pueda ser aprovechado en sistemas electroquímicos para la generación y almacenamiento de energía limpia.

“Las modificaciones que hacemos tienen como prioridad ser de bajo impacto ambiental, escalables y de poco consumo de energía. Lo cual permitirá reducir la huella de carbono derivado de los procesos. Hemos evaluado el carbón mineral modificado como electrodo de celdas de combustible o en baterías de nueva generación, y los resultados preliminares indican que el carbón mineral tiene potencial para ser usado en estas aplicaciones sustentables”, puntualizó Ivonne Liliana Alonso Lemus, investigadora adscrita al Cinvestav Saltillo.

Se estima que 98 por ciento de la producción nacional de carbón y la generación de electricidad a base de este combustible están concentradas geográficamente en la llamada Región Carbonífera de Coahuila. Esta zona tiene su origen e identidad cultural en la minería del carbón desde hace más de 200 años, actividad que es el pilar económico para los más de 160 mil habitantes que la conforman.

La industria del carbón generó en 2019 cerca de seis mil 500 empleos formales, con una demanda estimada de cerca de 18 mil millones de pesos. Alrededor del 50 por ciento de este valor corresponde a ventas destinadas a la generación de electricidad, 43 por ciento a venta para la fabricación del coque (carbón metalúrgico) utilizado en los procesos de producción del acero, el 10 por ciento se destina a la industria petroquímica y el dos restante se consumió al interior de la propia actividad.

Considerando estos factores, la propuesta del grupo de investigación del Cinvestav Saltillo es ofrecer alternativas para que las estrategias o políticas enfocadas en la reducción progresiva del uso del carbón tenga en cuenta a las comunidades locales que dependen de esta actividad, haciendo visibles los impactos económicos y sociales.

También se busca acelerar la transición hacia energías renovables, pues el carbón mineral de la región carbonífera tiene el potencial para jugar un papel clave en la fabricación de nuevas tecnologías que permitan producir energía limpia.

“Las tecnologías del hidrógeno y las baterías recargables de ion, litio o sodio, se proyectan como dos de las alternativas tecnológicas más viables para proveer energía limpia y sustentable en sistemas de transporte y abastecimiento de electricidad, actividades reconocidas como dos de las que más emisiones de gases de efecto invernadero generan”, señaló Alonso Lemus.

Estudios recientes estiman que el potencial de reservas de carbón mineral en México asciende a mil 387 millones de toneladas e indican que, debido al consumo, las vetas de fácil acceso serán cada vez más profundas, lo que significa que los carbones serán de mejor calidad y alto poder calorífico, ideales como carbón coquizable y aplicables en la fabricación de otros productos.

“Por lo tanto, si se puede producir energía limpia a partir de un combustible fósil, una opción es la de aprovechar este abundante recurso como materia prima en la fabricación de electrodos de baterías y en tecnologías del hidrógeno”, enfatizó la investigadora.

Si bien la eliminación progresiva del uso del carbón en la generación de electricidad no es la única medida que se requiere para limitar el aumento de la temperatura global y las consecuencias del cambio climático, sí ubicaría a México en una ruta de acción climática ambiciosa y marcaría el ejemplo para otros países en la región.