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 del carbón , el procesamiento y el uso de sus productos. Además de la contaminación atmosférica, la quema de carbón produce cientos de millones de toneladas de desechos sólidos anualmente, incluidas cenizas volantes , [1] cenizas de fondo y lodos de desulfuración de gases de combustión , que contienen mercurio , uranio , torio , arsénico y otros metales pesados . El carbón es el mayor contribuyente al aumento de dióxido de carbono de origen humano en la atmósfera de la Tierra .
La quema de carbón tiene graves efectos sobre la salud. [2] [3] [4] En todo el mundo, 25 personas mueren prematuramente por cada teravatio hora de electricidad generada por carbón, alrededor de mil veces más que la energía nuclear o solar. [5]
Además, se han producido muchos desastres en la minería del carbón , aunque las muertes relacionadas con el trabajo en la minería del carbón 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. [ cita requerida ] Los peligros de la minería subterránea incluyen asfixia, envenenamiento por gas, derrumbe de techos y explosiones de gas . Los peligros de la minería a cielo abierto son principalmente fallas en las paredes de la mina y colisiones de vehículos. [6] Cientos de personas murieron en accidentes en minas de carbón en 2022. [7]
La minería a cielo abierto altera gravemente el paisaje, lo que reduce el valor del entorno natural de las tierras circundantes. [8] La superficie terrestre se dedica a las actividades mineras hasta que se pueda remodelar y recuperar. 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 la recolección de alimentos y plantas medicinales. Lo que sucede con la superficie terrestre después de la minería está determinado por la forma en que se lleva a cabo la minería. 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, no suelen verse afectadas por las operaciones mineras. Si los valores minerales son suficientes, estas mejoras pueden trasladarse a una zona 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. [9] En una mina a cielo abierto de carbón pueden ocurrir impactos adversos sobre características geológicas de interés humano. Las características geomorfológicas y geofísicas y los recursos paisajísticos 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, desgarramiento y excavación de carbón. El desmonte de la sobrecarga elimina y destruye características arqueológicas e históricas, a menos que se eliminen de antemano. [10] [11]
La eliminación de la cubierta vegetal y las actividades asociadas con la construcción de caminos de acarreo, el acopio de tierra vegetal, el desplazamiento de la capa superficial y el acarreo de tierra y carbón aumentan la cantidad de polvo en torno a las operaciones mineras. El polvo degrada la calidad del aire en el área inmediata, tiene un impacto adverso en la vida vegetal y constituye un peligro para la salud y la seguridad de los trabajadores de la mina y los residentes cercanos. [10] [11]
La minería a cielo abierto altera prácticamente todos los elementos estéticos del paisaje. La alteración de las formas del terreno a menudo impone configuraciones desconocidas y discontinuas. Aparecen nuevos patrones lineales a medida que se extrae material y se forman pilas de desechos. Se exponen diferentes colores y texturas a medida que se retira la cubierta vegetal y se vierte la sobrecarga a los lados. Se crean polvo, vibración y olores de escape de diésel (que afectan la vista, el oído y el olfato). Los residentes de las comunidades locales a menudo encuentran estos impactos perturbadores o desagradables. En el caso de la remoción de la cima de las montañas , se quitan las cimas de las montañas o colinas para exponer gruesas vetas de carbón debajo. El suelo y la roca removidos se depositan en valles, huecos y depresiones cercanas, lo que da como resultado vías fluviales bloqueadas (y contaminadas). [10] [11]
La remoción de la capa de tierra y roca que cubre el yacimiento de carbón puede provocar el enterramiento y la pérdida de la capa superficial del suelo, dejar al descubierto el material original y crear grandes tierras baldías infértiles. La alteración del suelo y la compactación asociada dan lugar a condiciones que favorecen la erosión. La remoción de tierra de la zona que se va a explotar a cielo abierto 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. [10]
En respuesta a los efectos negativos de la minería de carbón sobre la tierra y la abundancia de minas abandonadas en los EE. UU., el gobierno federal promulgó la Ley de Control y Recuperación de la Minería a Cielo Abierto de 1977 , que exige planes de recuperación para los futuros sitios de extracción de carbón. Estos planes deben ser aprobados por las autoridades federales o estatales antes de que comience la minería. [9]
Los derrumbes de minas (o hundimientos de minas) tienen el potencial de producir efectos importantes sobre la superficie, que son especialmente devastadores en las zonas desarrolladas. La minería subterránea de carbón alemana (especialmente en Renania del Norte-Westfalia ) ha dañado miles de casas, y las industrias mineras de carbón han reservado grandes sumas de dinero para futuros daños por hundimiento como parte de sus planes de seguros y subsidios estatales. En un caso particularmente espectacular en la región alemana del Sarre (otra zona histórica de minería de carbón), un presunto derrumbe de una mina en 2008 creó un terremoto de 4,0 en la escala de Richter , que causó algunos daños a las casas. Anteriormente, los terremotos más pequeños se habían vuelto cada vez más comunes y la minería de carbón se suspendió temporalmente en la zona. [12]
La minería a cielo abierto puede dañar las aguas subterráneas de numerosas maneras: por el drenaje de agua utilizable de los acuíferos poco profundos; la reducción de los niveles de agua en áreas adyacentes y cambios en la dirección del flujo dentro de los acuíferos; la contaminación de los acuíferos utilizables debajo de las operaciones mineras debido a la infiltración (percolación) de agua de mina de mala calidad ; y el aumento de la infiltración de precipitaciones en pilas de escombros. [13] Cuando hay carbón o esquisto carbonoso, el aumento de la infiltración puede dar lugar a: mayor 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. [14]
La contaminación de las aguas subterráneas y de los arroyos cercanos puede durar largos períodos de tiempo. El deterioro de la calidad de los arroyos es resultado del drenaje ácido de las minas , de los oligoelementos tóxicos, del alto contenido de sólidos disueltos en el agua de drenaje de las minas y del aumento de las cargas de sedimentos descargadas a los arroyos. Cuando las superficies de carbón quedan 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 desplaza hacia los cursos de agua; mientras la lluvia caiga sobre los relaves de la mina, la producción de ácido sulfúrico continúa, ya sea que la mina siga en funcionamiento o no. [15] Además, los montones de desechos y las pilas de almacenamiento de carbón pueden producir sedimentos en los arroyos. Las aguas superficiales pueden volverse no aptas para la agricultura, el consumo humano, el baño u otros usos domésticos. [16]
Existen cinco tecnologías principales que se utilizan para controlar el flujo de agua en las minas: 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 relativas a los estanques de cenizas, la mayoría de las plantas de energía no utilizan geomembranas , sistemas de recolección de lixiviados u otros controles de flujo que suelen encontrarse en los vertederos de residuos sólidos municipales . [17] La EPA promulgó requisitos más estrictos para los estanques de cenizas y los vertederos en su primera regulación nacional en 2015. [18] Posteriormente, ha habido litigios y varias enmiendas o revisiones propuestas a las regulaciones. Las regulaciones finales están pendientes a diciembre de 2020. [19]
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 vertedero de cenizas. El proceso de ablandamiento con cal precipita los iones Ca y Mg/elimina la dureza temporal del agua y también convierte los bicarbonatos de sodio del agua del río en carbonato de sodio. [20] El carbonato de sodio (carbonato de sodio) reacciona además con el Ca y 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. Así, el agua del río se convierte en agua blanda eliminando los iones Ca y Mg y mejorando los iones 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 . [21] La alcalinidad y la sodicidad del agua de los ríos , debido a la acumulación de sales en el agua restante después de sufrir diversas pérdidas por transpiración y evaporación, se agudizan cuando se instalan muchas calderas y centrales eléctricas a carbón en una cuenca fluvial. La sodicidad del agua de los ríos afecta a las cuencas fluviales cultivadas situadas aguas abajo en China, India, Egipto, Pakistán, Asia occidental, Australia, Estados Unidos occidental, etc. [22]
Las descargas contaminantes de los estanques de cenizas a las aguas superficiales suelen incluir arsénico , plomo , mercurio , selenio , cromo y cadmio . [23] En los EE. UU., las descargas a las aguas superficiales están reguladas por permisos en el Sistema Nacional de Eliminación de Descargas de Contaminantes (NPDES). [24]
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 a las aguas subterráneas desde estanques o vertederos sin revestimiento, y pueden contaminar los acuíferos durante décadas o siglos. [25] 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 muertes y daños materiales significativos si un evento como una tormenta, un ataque terrorista o una falla estructural causara un derrame. La EPA estimó que se utilizan alrededor de 300 vertederos secos y estanques de almacenamiento húmedo en todo el país para almacenar cenizas de plantas de energía a 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. [26]
En las zonas con bajo contenido de carbón, los desechos forman vertederos . [ cita requerida ]
La minería a cielo abierto de carbón causa daños directos e indirectos a la vida silvestre. El impacto sobre la vida silvestre se debe principalmente a la alteración, remoción y redistribución de la superficie terrestre. Algunos impactos son de corto plazo y se limitan al sitio de la mina, pero otros tienen efectos de largo alcance y a 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 fosos y escombros no son capaces de proporcionar alimento y refugio a la mayoría de las especies de vida silvestre. Las especies de vida silvestre móviles, como animales de caza, aves y depredadores, abandonan estas áreas. Los animales más sedentarios, como invertebrados, reptiles, roedores excavadores y pequeños mamíferos, pueden ser destruidos. La comunidad de microorganismos y los procesos de reciclaje de nutrientes se ven alterados por el movimiento, almacenamiento y redistribución del suelo.
La degradación de los hábitats acuáticos es un importante impacto de la minería a cielo abierto y puede ser evidente a muchos kilómetros de distancia del lugar de la explotación. La contaminación de las aguas superficiales por sedimentos es común en la minería a cielo abierto. La producción de sedimentos puede aumentar mil veces su nivel anterior como resultado de la minería a cielo abierto. [27]
Los efectos de los sedimentos sobre la vida silvestre acuática varían según la especie y la cantidad de contaminación. Los altos niveles de sedimentos pueden matar peces directamente, enterrar los lechos de desove, reducir la transmisión de luz, alterar los gradientes de temperatura, llenar charcas, extender los flujos fluviales a 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 provocar su extinción. La contaminación más grave de los drenajes por sedimentos se produce normalmente entre 5 y 25 años después de la minería. En algunas áreas, los montones de desechos sin vegetación continúan erosionándose incluso 50 a 65 años después de la minería. [9]
La presencia de materiales formadores de ácidos expuestos como resultado de la minería a cielo abierto puede afectar a 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 graves daños a la vida silvestre en algunas áreas. La duración de la contaminación por desechos ácidos puede ser larga; se estima que el tiempo necesario para lixiviar los materiales ácidos expuestos en el este de los Estados Unidos varía de 800 a 3000 años. [9]
En el norte de China, la contaminación del aire provocada por la quema de combustibles fósiles, principalmente carbón, está provocando que la gente muera, en promedio, 5,5 años antes de lo que podría ocurrir de otra manera.
— Tim Flannery , Atmósfera de esperanza , 2015. [28]
Según un informe de la Organización Mundial de la Salud de 2008, se estima que la contaminación por partículas de carbón acorta aproximadamente 10 000 vidas al año en todo el mundo. [29] Un estudio de 2004 encargado por grupos ambientalistas, pero cuestionado 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. [30] Más recientemente, un estudio académico estimó que las muertes prematuras por contaminación del aire relacionada con el carbón eran aproximadamente 52 000 cada año. [31] En comparación con la electricidad producida a partir de 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. [32] 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 basada en carbón en los EE. UU. [33] [34] Debido a la disminución de los empleos relacionados con la minería del carbón, un estudio encontró que aproximadamente un estadounidense sufre una muerte prematura por contaminación del carbón por cada empleo que queda en la minería del carbón. [35]
El carbón y sus desechos (incluidas las cenizas volantes , las cenizas de fondo y las escorias de calderas) liberan aproximadamente 20 sustancias químicas tóxicas, entre ellas arsénico , plomo , mercurio , níquel , vanadio , berilio , cadmio , bario , cromo , cobre , molibdeno , zinc , selenio y radio , que son peligrosas si se liberan al medio ambiente. Si bien estas sustancias son impurezas traza, se quema suficiente carbón como para que se liberen cantidades significativas de estas sustancias. [36]
La alta llanura de Mpumalanga en Sudáfrica es la zona más contaminada del mundo debido a la industria minera y a las centrales eléctricas de carbón [37] y la baja llanura cerca del famoso Parque Kruger también está amenazada por nuevos proyectos mineros. [38]
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Durante la combustión, la reacción entre el carbón y el aire produce óxidos de carbono, entre ellos dióxido de carbono (CO 2 , un importante gas de efecto invernadero ), óxidos de azufre (principalmente dióxido de azufre , SO 2 ) y diversos 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 troposférico y son transportados largas distancias, lo que dificulta que otros estados alcancen niveles saludables de control de la contaminación.
Las torres de refrigeración húmedas que se utilizan en las centrales eléctricas de carbón , etc., emiten niebla y corrientes de aire que también son un problema medioambiental. La corriente de aire contiene partículas suspendidas respirables . En el caso de las torres de refrigeración con agua de mar, las sales de sodio se depositan en las tierras cercanas, lo que las convertiría en suelo alcalino , reduciendo la fertilidad de las tierras vegetativas y también causando corrosión de las estructuras cercanas.
A veces se producen incendios en los yacimientos de carbón subterráneos. Cuando los yacimientos de carbón quedan expuestos, el riesgo de incendio aumenta. El carbón meteorizado también puede aumentar las temperaturas del suelo si se deja en la superficie. Casi todos los incendios en carbón sólido se inician 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 existencias y pilas de desechos, rara vez en carbón en capas subterráneas. Donde se producen incendios de carbón, hay contaminación del aire concomitante por la emisión de humo y gases nocivos a la atmósfera. Los incendios de vetas de carbón pueden arder bajo tierra durante décadas, amenazando con destruir bosques, hogares, carreteras y otras infraestructuras valiosas. El incendio de veta de carbón más conocido puede ser el que llevó a la evacuación permanente de Centralia, Pensilvania , Estados Unidos. [39]
La quema de carbón libera aproximadamente 75 Tg/S de dióxido de azufre (SO2) al año . Después de su liberación, el dióxido de azufre se oxida a H2SO2 gaseoso que dispersa la radiación solar, por lo que su aumento en la atmósfera ejerce un efecto de enfriamiento sobre el clima que enmascara parte del calentamiento causado por el aumento de los gases de efecto invernadero. La liberación de SO2 también contribuye a la acidificación generalizada de los ecosistemas. [40]
En 2011, las centrales eléctricas de Estados Unidos emitieron la mitad de los contaminantes atmosféricos de mercurio del país. [41] En febrero de 2012, la EPA emitió la normativa sobre estándares de mercurio y tóxicos del aire (MATS), que exige que todas las plantas de carbón reduzcan sustancialmente las emisiones de mercurio. [42] [43]
En el estado de Nueva York, los vientos depositan mercurio procedente 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 peces de agua dulce . [44] [45] [46] El mercurio es consumido por los gusanos, que son comidos por los peces, que son comidos por las aves (incluidas las águilas calvas ). A partir de 2008, los niveles de mercurio en las águilas calvas de Catskills habían alcanzado nuevas alturas. [47] "Las personas están expuestas al metilmercurio casi exclusivamente al comer pescado y vida silvestre contaminados que se encuentran en la cima de las cadenas alimentarias acuáticas". [48] Los peces de mar representan la mayor parte de la exposición humana al metilmercurio ; no se entiende bien la gama completa de fuentes de metilmercurio en los peces de mar. [49]
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, [29] lo que representa aproximadamente un tercio de todas las muertes prematuras relacionadas con todas las fuentes de contaminación del aire, [50] por ejemplo, en Estambul por enfermedades pulmonares y cáncer. [51]
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. [52] Desde la instalación de equipos de reducción de la contaminación en una de estas 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 la lluvia ácida; y fracciones enormemente más bajas de otros contaminantes". [52] En los Estados Unidos, un promedio de 26 mineros de carbón por año murieron en la década 2005-2014. [6]
Un estudio financiado por la UE en 2001, conocido como ExternE ( Externalidades de la energía), sobre la década de 1995 a 2005, concluyó que el coste de producir electricidad a partir del carbón duplicaría su valor actual, si se tuvieran en cuenta los costes externos. Estos costes externos incluyen el daño al medio ambiente y a la salud humana causado por las partículas en suspensión , los óxidos de nitrógeno , el cromo VI y las emisiones de arsénico producidas por el carbón. Se estimó que los costes externos de los combustibles fósiles ascienden a entre el 1 y el 2 % del producto interior bruto (PIB) total de la UE , siendo el carbón el principal combustible fósil responsable, y esto fue antes de que se incluyera el coste externo del calentamiento global de estas fuentes. [53] El estudio concluyó que los costes ambientales y de salud del carbón solo eran de 60 €/ MWh , y que las fuentes de energía con los costes externos más bajos eran la energía nuclear, con 1,9 €/MWh, y la energía eólica , con 0,90 €/MWh. [54]
Según los investigadores de Intel, las altas tasas de fallos de las placas base en China y la India parecen deberse a la "contaminación atmosférica sulfúrica producida por el carbón que se quema para generar electricidad, que corroe los circuitos de cobre" . [55]
La combustión de carbón es el mayor contribuyente al aumento de CO 2 en la atmósfera provocado por el hombre . [56] La generación eléctrica mediante la quema de carbón produce aproximadamente el doble de gases de efecto invernadero por kilovatio en comparación con la generación mediante gas natural . [57]
La minería de 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 los depósitos de carbón con el aumento de la profundidad de enterramiento, el aumento de las temperaturas y el 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 minería. [58] El metano representa el 10,5 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero creadas por la actividad humana. [59] Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el 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 de 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 da lugar a preocupaciones de seguridad para los mineros de carbón si no se gestiona adecuadamente. La acumulación de presión en los estratos puede provocar explosiones durante (o después) del proceso de minería si no se adoptan métodos de prevención, como el "drenaje de metano". [58]
En 2008, James E. Hansen y Pushker Kharecha publicaron un estudio científico revisado por pares en el que analizaban el efecto de la eliminación gradual del carbón sobre los niveles de CO2 atmosférico . Su escenario de mitigación de referencia era la eliminación gradual de las emisiones globales de carbón para 2050. En el escenario de continuidad , el CO2 atmosférico alcanza un máximo de 563 partes por millón (ppm) en el año 2100. En los cuatro escenarios de eliminación gradual del carbón, el CO2 atmosférico alcanza un máximo de 422-446 ppm entre 2045 y 2060 y disminuye a partir de entonces. [60]
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 . [36] [61] Las plantas de carbón emiten radiación en forma de cenizas volantes radiactivas , que son inhaladas e ingeridas por las vecinas y se incorporan a los cultivos. Un documento de 1978 del Laboratorio Nacional de Oak Ridge estimó que las centrales eléctricas de carbón de esa época pueden contribuir con una dosis comprometida para todo el cuerpo de 19 μSv /año a sus vecinas inmediatas en un radio de 500 m. [62] El informe de 1988 del Comité Científico de las Naciones Unidas para los Efectos de las Radiaciones Atómicas estimó que la dosis comprometida a 1 km de distancia era de 20 μSv/año para las plantas más antiguas o de 1 μSv/año para las plantas más nuevas con una mejor captura de cenizas volantes, pero no pudo confirmar estos números mediante pruebas. [63]
Si se excluyen los residuos contenidos y las emisiones no intencionales de las centrales nucleares, las centrales de carbón llevan más residuos radiactivos al medio ambiente que las centrales nucleares por unidad de energía producida. La radiación emitida por las plantas, transportada por las cenizas volantes derivadas del carbón, proporciona 100 veces más radiación al medio ambiente circundante que el funcionamiento normal de una central nuclear de productividad similar. [64] Esta comparación no tiene en cuenta el resto del ciclo del combustible, es decir, la extracción y refinación de carbón y uranio y la eliminación de residuos. El funcionamiento de una central eléctrica de carbón de 1000 MWe da como resultado una dosis de radiación nuclear de 490 rem-persona/año, en comparación con 136 rem-persona/año, para una central nuclear equivalente, incluyendo la extracción de uranio, el funcionamiento del reactor y la eliminación de residuos. [65]
Históricamente, la minería de carbón ha sido una actividad muy peligrosa, y la lista de desastres históricos en la minería de carbón es larga. Los principales peligros son las fallas de las paredes de la mina y las colisiones de vehículos; los peligros de la minería subterránea incluyen asfixia, envenenamiento por gas, colapso del techo y explosiones de gas . Las enfermedades pulmonares crónicas , como la neumoconiosis (pulmón negro), alguna vez fueron comunes entre los mineros, lo que llevó a una reducción de la expectativa de vida . En algunos países mineros, el pulmón negro todavía es común, con 4000 nuevos casos de pulmón negro cada año en los EE. UU. (4 por ciento de los trabajadores anualmente) y 10 000 nuevos casos cada año en China (0,2 por ciento de los trabajadores). [66] Las tasas pueden ser más altas que las reportadas en algunas regiones.
En los Estados Unidos, un promedio de 23 mineros de carbón por año murieron en la década 2007-2016. [6] Los desastres recientes de la minería de carbón en los EE. UU. incluyen el desastre de la mina Sago de enero de 2006. En 2007, un accidente minero en la mina Crandall Canyon de Utah mató a nueve mineros, seis de ellos sepultados. [67] El desastre de la mina Upper Big Branch en Virginia Occidental mató a 29 mineros en abril de 2010. [68]
Sin embargo, en los países menos desarrollados y algunos países en desarrollo, muchos mineros siguen muriendo anualmente, ya sea por accidentes directos en las minas de carbón o por consecuencias adversas para la salud por trabajar en malas condiciones. China , en particular, tiene el mayor número de muertes relacionadas con la minería de carbón en el mundo, con estadísticas oficiales que afirman que 6.027 muertes en 2004. [69] Para comparar, se informaron 28 muertes en los EE. UU. en el mismo año. [70] La producción de carbón en China es el doble que en los EE. UU., [71] mientras que el número de mineros de carbón es alrededor de 50 veces mayor que el de los 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 comunes por unidad de producción) que en los EE. UU.
Las acumulaciones de un gas peligroso se conocen como humedades: [72]
Las explosiones de grisú pueden desencadenar explosiones de polvo de carbón , mucho más peligrosas , que pueden engullir una mina entera. La mayoría de estos riesgos se pueden reducir en gran medida en las minas modernas, y los incidentes con múltiples víctimas mortales son ahora poco frecuentes en algunas partes del mundo desarrollado. La minería moderna en los Estados Unidos produce aproximadamente 30 muertes al año debido a accidentes mineros. [73]
Los compromisos de dosis estimados de 50 años para todo el cuerpo en milirems por año de operación de la planta fueron: planta de carbón - 1.9Página 35
