El impacto sobre 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 extracción del carbón , su 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 desecho sólido 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. metales . El carbón es el mayor contribuyente al aumento de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre provocado por el hombre .
La quema de carbón produce graves efectos sobre la salud. [2] [3] [4] En todo el mundo, 25 personas mueren prematuramente por cada teravatio hora de electricidad generada por el carbón, alrededor de mil veces más que la energía nuclear o solar. [5]
Además, la lista de desastres históricos en la minería del carbón es larga, aunque las muertes relacionadas con el trabajo del carbón han disminuido sustancialmente a medida que se han promulgado medidas de seguridad y la minería subterránea ha cedido participación de mercado a la minería a cielo abierto. Los peligros de la minería subterránea incluyen asfixia, envenenamiento por gas, colapso de techos y explosiones de gas . Los peligros a cielo abierto son principalmente fallas en las paredes de las minas 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 del terreno se dedica a actividades mineras hasta que pueda ser remodelada y recuperada. Si se permite la minería, las poblaciones humanas residentes deben ser reasentadas fuera del sitio de la mina; Se interrumpen actividades económicas como la agricultura o la caza y la recolección de alimentos y plantas medicinales. Lo que sucede con la superficie del terreno después de la extracción 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 existentes de la tierra (como el pastoreo de ganado, la producción de cultivos y madera) se eliminan temporalmente en las zonas 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 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, hasta cierto punto, cambia permanentemente la topografía general del área minada. [9] En una mina de carbón a cielo abierto pueden producirse impactos adversos sobre características geológicas de interés humano. Las características geomórficas y geofísicas y los recursos escénicos excepcionales pueden verse 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 remoción de la sobrecarga elimina y destruye elementos arqueológicos e históricos, a menos que se eliminen previamente. [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 alrededor de 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 mineros 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 impone a menudo configuraciones desconocidas y discontinuas. 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 retira la cubierta vegetal y se arroja la sobrecarga a un lado. Se crean polvo, vibraciones y olores de escape diésel (que afectan la vista, el sonido 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 una montaña , se quitan las cimas de las montañas o colinas para exponer las gruesas vetas de carbón que se encuentran debajo. La tierra y las rocas extraídas se depositan en valles, hondonadas y depresiones cercanas, lo que da lugar a vías fluviales bloqueadas (y contaminadas). [10] [11]
La eliminación de la sobrecarga de suelo y rocas que cubre el recurso de carbón puede causar entierro y pérdida de la capa superior del suelo, exponer el material original y crear grandes terrenos baldíos infértiles. La alteración del suelo y la compactación asociada dan como resultado condiciones propicias para la erosión. La remoción de suelo del área 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]
Los colapsos (o hundimientos) de minas tienen el potencial de producir efectos importantes en la superficie, que son especialmente devastadores en las áreas desarrolladas. La minería subterránea del carbón en Alemania (especialmente en Renania del Norte-Westfalia ) ha dañado miles de casas, y las industrias mineras 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 Sarre (otra zona histórica de minería de carbón), el presunto colapso de una mina en 2008 provocó un terremoto de magnitud 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 frecuentes y la extracción de carbón se suspendió temporalmente en la zona. [12]
En respuesta a los efectos negativos de la minería del carbón sobre la tierra y la abundancia de minas abandonadas en los EE. UU., el gobierno federal promulgó la Ley de Recuperación y Control de Minería a Superficie de 1977 , que requiere planes de recuperación para futuros sitios de minería de carbón. Estos planes deben ser aprobados por las autoridades federales o estatales antes de que comience la minería. [9]
La minería a cielo abierto puede perjudicar las aguas subterráneas de numerosas maneras: mediante el drenaje de agua utilizable de acuíferos poco profundos; descenso de los niveles de agua en áreas adyacentes y cambios en la dirección del flujo dentro de los acuíferos; contaminación de acuíferos utilizables debajo de las operaciones mineras debido a la infiltración (percolación) de agua de mina de mala calidad ; y una mayor infiltración de la precipitación en los montones de escombros. [13] Donde hay carbón o esquisto carbonoso, una mayor infiltración puede resultar en: aumento de la escorrentía de agua de mala calidad y erosión de los montones de escombros, recarga de agua de mala calidad a acuíferos subterráneos poco profundos y flujo de agua de mala calidad a los arroyos cercanos. [14]
La contaminación tanto de las aguas subterráneas como de los arroyos cercanos puede ser por largos períodos de tiempo. El deterioro de la calidad de los arroyos se debe al drenaje ácido de las minas , los oligoelementos tóxicos, el alto contenido de sólidos disueltos en el agua de drenaje de las minas y el aumento de las cargas de sedimentos descargados a los arroyos. Cuando las superficies del 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 pasa a los cursos de agua; Mientras llueva sobre los relaves de la mina , la producción de ácido sulfúrico continúa, ya sea que la mina esté operativa o no. [15] También las pilas de desechos y las pilas de almacenamiento de carbón pueden arrojar sedimentos a los arroyos. Las aguas superficiales pueden volverse no aptas para la agricultura, el consumo humano, el baño u otros usos domésticos. [dieciséis]
Hay cinco tecnologías principales utilizadas para controlar el flujo de agua en los sitios mineros: sistemas de desvío, estanques de cenizas (embalses superficiales), sistemas de bombeo de agua subterránea, sistemas de drenaje subterráneo y barreras subterráneas. [ cita necesaria ]
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 a menudo se encuentran en los vertederos municipales de desechos sólidos . [17] La EPA promulgó requisitos más estrictos para estanques de cenizas y 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 iones Ca y Mg/elimina la dureza temporal del agua y también convierte los bicarbonatos de sodio del agua de río en carbonato de sodio. [20] El carbonato de sodio (sosa de lavar) reacciona aún más 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 las cenizas aumentan aún más el contenido de sodio en el agua. Así, el agua de río se convierte en agua blanda eliminando los iones Ca y Mg y potenciando los iones Na mediante calderas alimentadas con carbón. La aplicación de agua blanda en el riego (superficial o subterránea) convierte los suelos fértiles en suelos sódicos alcalinos . [21] 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 alimentadas con carbón se instalan en una cuenca fluvial. La sodicidad del agua de los ríos afecta a las cuencas cultivadas aguas abajo ubicadas en China, India, Egipto, Pakistán, Asia occidental, Australia, el oeste de Estados Unidos, etc. [22]
Las descargas de 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 aguas superficiales están reguladas por permisos en el Sistema Nacional de Eliminación de Descargas Contaminantes (NPDES). [24]
La quema de carbón deja cantidades sustanciales de cenizas volantes, que normalmente se almacenan en estanques de cenizas (almacenamiento húmedo) o en vertederos (almacenamiento seco). 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. [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 la muerte y daños importantes a la propiedad si un evento como una tormenta, un ataque terrorista o una falla estructural provocara un derrame. La EPA estimó que alrededor de 300 vertederos secos y estanques de almacenamiento húmedos se utilizan en todo el país para almacenar cenizas de centrales eléctricas alimentadas con carbón. Las instalaciones de almacenamiento contienen los ingredientes no combustibles del carbón , incluidas las cenizas capturadas por equipos diseñados para reducir la contaminación del aire. [26]
En las zonas con bajo contenido de carbón se forman residuos que se estropean . [ cita necesaria ]
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 largo plazo.
El efecto más directo sobre la vida silvestre es la destrucción o desplazamiento de especies en áreas de excavación y acopio de escombros. Las áreas de pozos y escombros no son capaces de proporcionar alimento ni refugio a la mayoría de las especies de vida silvestre. Las especies móviles de vida silvestre, como animales de caza, aves y depredadores, abandonan estas áreas. Los animales más sedentarios, como los invertebrados, los reptiles, los roedores excavadores y los pequeños mamíferos, pueden quedar destruidos. La comunidad de microorganismos y los procesos de ciclo de nutrientes se ven alterados por el movimiento, almacenamiento y redistribución del suelo.
La degradación de los hábitats acuáticos es un impacto importante de la minería a cielo abierto y puede ser evidente a muchos kilómetros de un sitio minero. La contaminación por sedimentos del agua superficial 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 directamente a los peces, enterrar los lechos de desove, reducir la transmisión de luz, alterar los gradientes de temperatura, llenar los estanques, distribuir los caudales de los ríos 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 de sedimentos en el drenaje normalmente se produce entre 5 y 25 años después de la extracción. En algunas áreas, los montones de escombros sin vegetación continúan erosionándose incluso 50 a 65 años después de la extracción. [9]
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 graves daños a la vida silvestre en algunas áreas. La duración de la contaminación por desechos ácidos puede ser larga; Las estimaciones del tiempo necesario para lixiviar materiales ácidos expuestos en el este de los Estados Unidos oscilan entre 800 y 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 lo harían 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 cada año en todo el mundo. [29] 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. [30] Más recientemente, un estudio académico estimó que las muertes prematuras por la 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 del 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 de energía 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 debido a la contaminación del carbón por cada trabajo que queda en la minería del carbón. [35]
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, entre ellas arsénico , plomo , mercurio , níquel , vanadio , berilio , cadmio , bario , cromo , cobre , molibdeno , zinc y selenio. y radio , que son peligrosos si se liberan al medio ambiente. Si bien estas sustancias son trazas de impurezas, se quema suficiente carbón como para que se liberen cantidades significativas de estas sustancias. [36]
El alto nivel de Mpumalanga en Sudáfrica es el área más contaminada del mundo debido a la industria minera y las centrales eléctricas de carbón [37] y el bajo nivel cerca del famoso Parque Kruger también está bajo la amenaza de nuevos proyectos mineros. [38]
_en.png/1280px-Power_Plants_USA_Air_pollutants_(Centrales_thermiques_pollution)_en.png)
Durante la combustión, la reacción entre el carbón y el aire produce óxidos de carbono, incluido 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 hidrógeno y nitrógeno del carbón, también se producen hidruros y nitruros de carbono y azufre durante la combustión del carbón en el aire. [ cita necesaria ] 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 alcancen niveles saludables de control de la contaminación.
Las torres de refrigeración húmedas utilizadas en las centrales eléctricas alimentadas con carbón, etc. emiten deriva y niebla, lo que también supone un problema medioambiental. La deriva contiene partículas suspendidas respirables . En el caso de torres de enfriamiento con composición de agua de mar, las sales de sodio se depositan en tierras cercanas que convertirían la tierra en suelo alcalino , reduciendo la fertilidad de las tierras vegetativas y también causando corrosión de las estructuras cercanas.
A veces se producen incendios en yacimientos de carbón subterráneos. Cuando los yacimientos de carbón quedan 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 de 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 reservas y montones de desechos, rara vez en capas de carbón subterráneas. Cuando se producen incendios de carbón, se produce la consiguiente contaminación del aire por la emisión de humo y vapores nocivos a la atmósfera. Los incendios en las vetas de carbón pueden arder bajo tierra durante décadas, amenazando con la destrucción de bosques, hogares, carreteras y otras infraestructuras valiosas. El incendio de vetas de carbón más conocido puede ser el que provocó la evacuación permanente de Centralia, Pensilvania , Estados Unidos. [39]
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 refrescante sobre el clima que enmascara parte del calentamiento causado por el aumento de los gases de efecto invernadero. La liberación de SO 2 también contribuye a la acidificación generalizada de los ecosistemas. [40]
En 2011, las centrales eléctricas estadounidenses emitieron la mitad de los contaminantes atmosféricos de mercurio del país. [41] En febrero de 2012, la EPA emitió la regulación de Estándares de Mercurio y Tóxicos del Aire (MATS), que requiere que todas las plantas alimentadas con carbón reduzcan sustancialmente las emisiones de mercurio. [42] [43]
En el estado de Nueva York los vientos depositan mercurio procedente de las centrales eléctricas alimentadas con 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 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 devorados por los peces, que son devorados por las aves (incluidas las águilas calvas ). En 2008, los niveles de mercurio en las águilas calvas de Catskills habían alcanzado nuevos niveles. [47] "Las personas están expuestas al metilmercurio casi por completo al comer pescado y vida silvestre contaminados que se encuentran en la cima de las cadenas alimentarias acuáticas". [48] Los peces del océano representan la mayor parte de la exposición humana al metilmercurio ; No se comprende bien toda la gama 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 anualmente 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 las enfermedades pulmonares y el 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 disponible para el control de la contaminación 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 sólo seis de las plantas 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 mucho más bajas de otros contaminantes." [52] En Estados Unidos, un promedio de 26 mineros del carbón por año murieron en la década 2005-2014. [6]
Un estudio financiado por la UE en 2001, 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 tuvieran en cuenta los costos externos. Estos costos externos incluyen daños al medio ambiente y a la salud humana debido a las partículas suspendidas en el aire , los óxidos de nitrógeno , el cromo VI y las emisiones de arsénico producidas por el carbón. Se estimó que los costos externos de los combustibles fósiles representan entre el 1% y el 2% de todo el Producto Interno Bruto (PIB) de la UE , siendo el carbón el principal combustible fósil responsable, y esto fue antes del costo externo del calentamiento global causado por estos Incluso se incluyeron fuentes. [53] El estudio encontró que los costos ambientales y de salud del carbón por sí solos eran de 60 €/ MWh , siendo las fuentes de energía con los costos externos más bajos la energía nuclear , 1,9 €/MWh, y la energía eólica , 0,90 €/MWh. [54]
Las altas tasas de fallas en las placas base en China e India parecen deberse a "la contaminación del aire con azufre producida por el carbón que se quema para generar electricidad. Corroe los circuitos de cobre", según investigadores de Intel . [55]
La combustión de carbón es la que más contribuye al aumento de CO 2 en la atmósfera provocado por el hombre . [56] La generación eléctrica mediante combustión de carbón produce aproximadamente el doble de gases de efecto invernadero por kilovatio en comparación con la generación mediante gas natural . [57]
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 a medida que aumentan las profundidades de enterramiento, el aumento de las temperaturas y 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 de los estratos perturbados circundantes) durante el proceso de extracción. [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 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 preocupaciones 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 minero 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 que analizaba el efecto de la eliminación gradual del carbón en los niveles de CO 2 atmosférico . Su escenario de mitigación de referencia era una eliminación gradual de las emisiones globales de carbón para 2050. En el escenario de negocios como siempre , el CO 2 atmosférico alcanza un máximo de 563 partes por millón (ppm) en el año 2100. En los cuatro escenarios de eliminación gradual del carbón, el CO 2 atmosférico alcanza un máximo de 422 a 446 ppm entre 2045 y 2060 y disminuye posteriormente. [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 los vecinos inhalan e ingieren y las incorporan a los cultivos. Un artículo de 1978 del Laboratorio Nacional de Oak Ridge estimó que las centrales eléctricas alimentadas con carbón de esa época podían aportar una dosis comprometida para todo el cuerpo de 19 µSv /a a sus vecinas inmediatas en un radio de 500 m. [62] 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 plantas más antiguas o 1 µSv/a para plantas más nuevas con captura mejorada de cenizas volantes, pero fue No se pueden confirmar estos números mediante una prueba. [63]
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 las plantas transportada por las cenizas volantes derivadas del carbón entrega 100 veces más radiación al ambiente circundante que la operación normal de una planta nuclear igualmente productiva. [64] Esta comparación no considera el resto del ciclo del combustible, es decir, la extracción y refinación de carbón y uranio y la eliminación de desechos. La operación de una central eléctrica alimentada con carbón de 1000 MWe genera una dosis de radiación nuclear de 490 personas-rem/año, en comparación con 136 personas-rem/año, para una central nuclear equivalente que incluye extracción de uranio, operación de reactores y eliminación de desechos. . [sesenta y cinco]
Históricamente, la minería del carbón ha sido una actividad muy peligrosa y la lista de desastres históricos en la minería del carbón es larga. Los principales peligros son las fallas en los muros de las minas y las colisiones de vehículos; Los peligros de la minería subterránea incluyen asfixia, envenenamiento por gas, colapso de techos y explosiones de gas . Las enfermedades pulmonares crónicas , como la neumoconiosis (pulmón negro), alguna vez fueron comunes entre los mineros, lo que provocó 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). [66] Las tasas pueden ser más altas que las reportadas en algunas regiones.
En Estados Unidos, un promedio de 23 mineros del carbón por año murieron en la década 2007-2016. [6] Los desastres recientes en la minería del carbón en Estados Unidos 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 enterrados. [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 en 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 del carbón en el mundo, con estadísticas oficiales que afirman que 6.027 muertes en 2004. [69] En comparación, se reportaron 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 del 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) como en EE.UU.
Las acumulaciones de un gas peligroso se conocen como humedades: [72]
Las explosiones de grisú pueden provocar 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 muertes múltiples son ahora poco comunes en algunas partes del mundo desarrollado. La minería moderna en los EE. UU. provoca aproximadamente 30 muertes por año debido a accidentes mineros. [73]
