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La minería del carbón es el proceso de extracción de carbón del suelo o de una mina. El carbón es valorado por su contenido energético y desde la década de 1880 se ha utilizado ampliamente para generar electricidad. Las industrias del acero y del cemento utilizan el carbón como combustible para la extracción de hierro del mineral de hierro y para la producción de cemento. En el Reino Unido y Sudáfrica , una mina de carbón y sus estructuras son una mina de carbón , una mina de carbón se llama "pozo" y las estructuras mineras sobre el suelo se conocen como " cabeza de pozo ". En Australia , "mina de carbón" generalmente se refiere a una mina de carbón subterránea.
La minería del carbón ha tenido muchos avances en los últimos años, desde los primeros días en que los hombres excavaban túneles, excavaban y extraían manualmente el carbón en carros hasta las grandes minas a cielo abierto y de tajo largo . La minería a esta escala requiere el uso de dragas , camiones, transportadores , gatos hidráulicos y cizallas.
La industria minera del carbón tiene una larga historia de importantes impactos ambientales negativos en los ecosistemas locales, impactos en la salud de las comunidades y trabajadores locales, y contribuye en gran medida a las crisis ambientales globales, como la mala calidad del aire y el cambio climático . Por estas razones, el carbón ha sido uno de los primeros combustibles fósiles en ser eliminado de varias partes de la economía energética global . Sin embargo, los principales países productores de carbón, como China , Indonesia, India y Australia , no han alcanzado el pico de producción, con aumentos de producción que reemplazan las caídas en Europa y EE. UU. [1] y minas propuestas en desarrollo. [2]
La historia de la minería del carbón se remonta a miles de años atrás, con minas tempranas documentadas en la antigua China, el Imperio Romano y otras economías históricas tempranas. Adquirió importancia en la Revolución Industrial de los siglos XIX y XX, cuando se utilizó principalmente para impulsar máquinas de vapor, calentar edificios y generar electricidad. La minería del carbón continúa siendo una actividad económica importante en la actualidad, pero ha comenzado a declinar debido a la fuerte contribución que juega el carbón en el calentamiento global y los problemas ambientales, lo que resulta en una demanda decreciente y, en algunas geografías, en el pico del carbón .
En comparación con los combustibles de madera , el carbón produce una mayor cantidad de energía por unidad de masa, energía específica o energía masiva, y a menudo puede obtenerse en áreas donde la madera no está fácilmente disponible. Aunque históricamente se utilizó como combustible doméstico, ahora se utiliza principalmente en la industria, especialmente en la fundición y la producción de aleaciones , así como en la generación de electricidad . La minería del carbón a gran escala se desarrolló durante la Revolución Industrial , y el carbón proporcionó la principal fuente de energía primaria para la industria y el transporte en las zonas industriales desde el siglo XVIII hasta la década de 1950. El carbón sigue siendo una importante fuente de energía. [3] Hoy en día, el carbón también se extrae a gran escala mediante métodos a cielo abierto , siempre que los estratos de carbón golpeen la superficie o sean relativamente poco profundos. Gran Bretaña desarrolló las principales técnicas de extracción subterránea de carbón desde finales del siglo XVIII en adelante, y los avances posteriores fueron impulsados por el progreso del siglo XIX y principios del XX. [3] Sin embargo, el petróleo y el gas se utilizaron cada vez más como alternativas a partir de la década de 1860 en adelante.
A finales del siglo XX, el carbón fue reemplazado, en su mayor parte, en el uso doméstico, industrial y de transporte por petróleo , gas natural o electricidad producida a partir de petróleo, gas, energía nuclear o fuentes de energía renovables . En 2010, el carbón produjo más de una cuarta parte de la energía mundial. [4]
Desde 1890, la minería del carbón también ha sido una cuestión política y social. Los sindicatos y los trabajadores de los mineros del carbón se volvieron poderosos en muchos países durante el siglo XX y, a menudo, los mineros eran líderes de movimientos de izquierda o socialistas (como en Gran Bretaña, Alemania, Polonia, Japón, Chile, Canadá y Estados Unidos) [5 ] [6] Desde 1970, las cuestiones ambientales han sido cada vez más importantes, incluida la salud de los mineros, la destrucción del paisaje por las minas a cielo abierto y la remoción de las cimas de las montañas , la contaminación del aire y la contribución de la combustión de carbón al calentamiento global .
Los métodos de extracción de carbón varían dependiendo de si la mina es subterránea o de superficie (también llamada a cielo abierto). Además, el espesor de la veta de carbón y la geología son factores en la selección de un método de extracción. El método más económico de extracción de carbón para minas a cielo abierto es la pala eléctrica o línea de arrastre. La forma más económica de minería subterránea es la de pared larga, que implica el uso de dos tambores giratorios con brocas de carburo que corren a lo largo de secciones de la veta de carbón. Muchos carbones extraídos tanto de minas superficiales como subterráneas requieren lavado en una planta de preparación de carbón . La viabilidad técnica y económica se evalúa con base en lo siguiente: condiciones geológicas regionales; características de sobrecarga ; continuidad, espesor, estructura, calidad y profundidad de la veta de carbón; resistencia de los materiales encima y debajo de la costura para las condiciones del techo y el piso; topografía, especialmente altitud y pendiente; clima; propiedad de la tierra, ya que afecta la disponibilidad de tierra para la minería y el acceso; patrones de drenaje superficial; condiciones del agua subterránea; disponibilidad de mano de obra y materiales; requisitos del comprador de carbón en términos de tonelaje, calidad y destino; y requisitos de inversión de capital. [7]
La minería a cielo abierto y la minería subterránea profunda son los dos métodos básicos de minería. La elección del método de extracción depende principalmente de la profundidad, densidad, sobrecarga y espesor de la veta de carbón; Las vetas relativamente cercanas a la superficie, a profundidades inferiores a aproximadamente 55 m (180 pies), suelen ser explotadas a cielo abierto. [ cita necesaria ]
El carbón que se encuentra a profundidades de 55 a 90 m (180 a 300 pies) generalmente se extrae a profundidad, pero en algunos casos se pueden utilizar técnicas de minería a cielo abierto. Por ejemplo, parte del carbón del oeste de EE. UU. que se encuentra a profundidades superiores a 60 m (200 pies) se extrae mediante métodos a cielo abierto, debido al espesor de la veta de 20 a 25 metros (60 a 90 pies). Los carbones que se encuentran por debajo de los 90 m (300 pies) suelen extraerse a gran profundidad. [8] Sin embargo, hay operaciones mineras a cielo abierto que trabajan en vetas de carbón hasta 300 a 460 metros (1000 a 1500 pies) por debajo del nivel del suelo, por ejemplo Tagebau Hambach en Alemania.
Cuando las vetas de carbón están cerca de la superficie, puede ser económico extraer el carbón mediante métodos de minería a tajo abierto , también conocidos como extracción a cielo abierto, a cielo abierto, en la cima de una montaña o a cielo abierto. La minería del carbón a cielo abierto recupera una mayor proporción del depósito de carbón que los métodos subterráneos, ya que se pueden explotar más vetas de carbón en los estratos . Este equipo puede incluir lo siguiente: Dragalinas que operan quitando el material de cobertura, palas eléctricas, camiones grandes que transportan material de cobertura y carbón, excavadoras de rueda de cangilones y transportadores. En este método de minería, primero se utilizan explosivos para atravesar la superficie o la sobrecarga del área minera. Luego, la sobrecarga se retira con dragas o con pala y camión. Una vez que la veta de carbón queda expuesta, se perfora, se fractura y se extrae minuciosamente en franjas. Luego, el carbón se carga en grandes camiones o cintas transportadoras para transportarlo a la planta de preparación de carbón o directamente al lugar donde se utilizará. [9]
La mayoría de las minas a cielo abierto de Estados Unidos extraen carbón bituminoso . En Canadá, Australia y Sudáfrica, la minería a cielo abierto se utiliza tanto para carbones térmicos como metalúrgicos . En Nueva Gales del Sur se practica la fundición a cielo abierto para carbón térmico y antracita . La minería a cielo abierto representa alrededor del 80 por ciento de la producción en Australia, mientras que en Estados Unidos se utiliza alrededor del 67 por ciento de la producción. A nivel mundial, alrededor del 40 por ciento de la producción de carbón corresponde a la minería a cielo abierto. [9]
La minería a cielo abierto expone el carbón al eliminar la tierra sobre cada veta de carbón. Esta tierra a eliminar se denomina "recubrimiento" y se elimina en largas tiras. [10] La sobrecarga de la primera franja se deposita en un área fuera del área minera planificada y se denomina vertimiento fuera del tajo. La sobrecarga de las franjas posteriores se deposita en el vacío que queda al extraer el carbón y la sobrecarga de la franja anterior. Esto se conoce como vertido en el pozo. [ cita necesaria ]
A menudo es necesario fragmentar la sobrecarga mediante el uso de explosivos. Esto se logra perforando agujeros en la sobrecarga, llenándolos con explosivos y detonando el explosivo. Luego se retira la sobrecarga utilizando grandes equipos de movimiento de tierras, como dragas , palas y camiones, excavadoras y camiones, o cangilones con ruedas y transportadores. Esta sobrecarga se coloca en la franja previamente minada (y ahora vacía). Cuando se elimine toda la sobrecarga, la veta de carbón subyacente quedará expuesta (un "bloque" de carbón). Este bloque de carbón puede perforarse y volarse (si es duro) o cargarse de otro modo en camiones o cintas transportadoras para transportarlo a la planta de preparación (o lavado) de carbón. Una vez que esta franja está vacía de carbón, el proceso se repite creando una nueva franja al lado. Este método es más adecuado para áreas con terreno plano. [ cita necesaria ]
El equipo a utilizar depende de las condiciones geológicas. Por ejemplo, para eliminar sobrecarga suelta o no consolidada, una excavadora de rueda de cangilones podría ser la más productiva. La vida útil de algunas minas de la zona puede ser de más de 50 años. [11]
El método de minería de contorno consiste en eliminar la sobrecarga de la veta siguiendo un patrón que sigue los contornos a lo largo de una cresta o alrededor de la ladera. Este método se utiliza más comúnmente en áreas con terrenos ondulados y empinados. Alguna vez fue común depositar los escombros en el lado descendente del banco así creado, pero este método de eliminación de escombros consumió mucha tierra adicional y creó graves problemas de deslizamientos de tierra y erosión. Para aliviar estos problemas, se idearon diversos métodos para utilizar sobrecarga recién cortada para rellenar las áreas minadas. Estos métodos de arrastre o movimiento lateral generalmente consisten en un corte inicial con los escombros depositados pendiente abajo o en algún otro sitio y los escombros del segundo corte rellenando el primero. A menudo se deja intencionalmente una cresta de material natural intacto de 15 a 20 pies (5 a 6 m) de ancho en el borde exterior del área minada. Esta barrera agrega estabilidad a la pendiente recuperada al evitar que los escombros se desplomen o se deslicen cuesta abajo. [ cita necesaria ]
Las limitaciones de la minería a cielo abierto en curvas de nivel son tanto económicas como técnicas. Cuando la operación alcanza un ratio de desbroce predeterminado (toneladas de recubrimiento/toneladas de carbón), no es rentable continuar. Dependiendo del equipamiento disponible, puede que no sea técnicamente viable superar una determinada altura del muro alto. En este punto, es posible producir más carbón con el método de barrena en el que perforadoras en espiral perforan túneles en un muro alto lateralmente desde el banco para extraer carbón sin quitar la sobrecarga. [ cita necesaria ]
La minería de carbón en las cimas de las montañas es una práctica de minería a cielo abierto que implica la remoción de las cimas de las montañas para exponer las vetas de carbón y la eliminación de la sobrecarga minera asociada en "rellenos de valle" adyacentes. Los rellenos de valles se producen en terrenos escarpados donde existen alternativas limitadas de eliminación. [ cita necesaria ]
La minería de remoción de cimas de montañas combina métodos de minería a cielo abierto por áreas y contornos. En áreas con terreno ondulado o empinado con una veta de carbón cerca de la cima de una cresta o colina, se elimina toda la cima en una serie de cortes paralelos. La sobrecarga se deposita en valles y hondonadas cercanas. Este método suele dejar las crestas y las cimas de las colinas como mesetas aplanadas. [8] El proceso es muy controvertido por los cambios drásticos en la topografía, la práctica de crear rellenos de cabezas de huecos o rellenar valles con escombros mineros, y por cubrir arroyos y alterar los ecosistemas. [12] [13]
El botín se coloca en la cabecera de un valle o hondonada estrecha y empinada. En preparación para llenar esta área, se eliminan la vegetación y el suelo y se construye un drenaje de rocas en el medio del área a llenar, donde anteriormente existía un curso de drenaje natural. Cuando se complete el relleno, este drenaje inferior formará un sistema continuo de escorrentía de agua desde el extremo superior del valle hasta el extremo inferior del relleno. Los rellenos típicos de cabezas de huecos se nivelan y se colocan en terrazas para crear pendientes permanentemente estables. [11]
La mayoría de las vetas de carbón están demasiado profundas para la minería a cielo abierto y requieren minería subterránea, un método que actualmente representa alrededor del 60 por ciento de la producción mundial de carbón. [9] En la minería profunda, el método de cámara y pilar o de borde y pilar avanza a lo largo de la veta, mientras que los pilares y la madera se dejan en pie para sostener el techo de la mina. Una vez que las minas de cámaras y pilares se han desarrollado hasta un punto de parada limitado por la geología, la ventilación o la economía, comúnmente se inicia una versión complementaria de la minería de cámaras y pilares, denominada segunda minería o minería de retiro . Los mineros retiran el carbón de los pilares, recuperando así la mayor cantidad posible de carbón de la veta de carbón. Un área de trabajo involucrada en la extracción de pilares se llama sección de pilar. [ cita necesaria ]
Las secciones de pilares modernas utilizan equipos controlados a distancia, incluidos grandes soportes de techo móviles hidráulicos, que pueden evitar derrumbes hasta que los mineros y su equipo hayan abandonado el área de trabajo. Los soportes móviles del techo son similares a una gran mesa de comedor, pero con gatos hidráulicos a modo de patas. Una vez extraídos los grandes pilares de carbón, las patas del soporte móvil para el techo se acortan y se retira a un lugar seguro. El techo de la mina normalmente colapsa una vez que los soportes móviles del techo abandonan el área. [ cita necesaria ]
Hay seis métodos principales de minería subterránea:
El carbón se extrae comercialmente en más de 50 países. En 2019 se produjeron 7.921 millones de toneladas métricas (Mt) de carbón, un aumento del 70% con respecto a los 20 años transcurridos desde 1999. En 2018, la producción mundial de lignito (lignito) fue de 803,2 Mt, siendo Alemania el mayor productor del mundo con 166,3 Mt. Es muy probable que China sea el segundo mayor productor y consumidor de lignito a nivel mundial, aunque no se dispone de datos específicos sobre su producción. [1] [14]
La producción de carbón ha crecido más rápidamente en Asia, mientras que Europa ha disminuido. Desde 2011, la producción mundial de carbón se ha mantenido estable, con disminuciones en Europa y Estados Unidos compensadas por aumentos en China, Indonesia y Australia. [15] Las principales naciones mineras de carbón son:
La producción de energía procedente de la minería del carbón está altamente concentrada en ciertas jurisdicciones, lo que también concentra gran parte de los impactos sociales y económicos de la industria en estas regiones. [17] La industria emplea directamente a más de siete millones de trabajadores en todo el mundo, lo que, a su vez, crea millones de puestos de trabajo indirectos. [17]
En varias partes del mundo, los productores de carbón han alcanzado su punto máximo a medida que algunas economías se alejan de los combustibles fósiles para abordar el cambio climático. Un estudio de 2020 encontró que es factible crear empleos en energías renovables en estas geografías para reemplazar muchos de los empleos en la minería del carbón como parte de una transición justa ; sin embargo, la energía renovable no era adecuada en algunas de las geografías con altas concentraciones de mineros, como en China, que es de lejos la principal nación minera de carbón. [17]
Los desechos de carbón (también descritos como desechos de carbón, rocas, escorias, relaves de carbón, material de desecho, banco de rocas, culmos, huesos o pegotes [19] ) son el material que queda de la minería del carbón, generalmente como pilas de relaves o vertederos de desechos . Por cada tonelada de hulla generada por la minería, quedan 400 kg (880 lb) de material de desecho, que incluye algo de carbón perdido que es parcialmente recuperable económicamente. [20] Los desechos de carbón son distintos de los subproductos de la quema de carbón, como las cenizas volantes .
Las pilas de desechos de carbón pueden tener importantes consecuencias ambientales negativas, incluida la lixiviación de residuos de hierro, manganeso y aluminio en cursos de agua y drenaje ácido de minas . [21] La escorrentía puede crear contaminación tanto de las aguas superficiales como subterráneas. [22] Las pilas también crean un riesgo de incendio, con el potencial de encenderse espontáneamente. Debido a que la mayoría de los desechos de carbón contienen componentes tóxicos, no se recuperan fácilmente replantándolos con plantas como pastos de playa. [23] [24]
Gob (abreviatura de "basura bituminosa " [25] ) tiene aproximadamente cuatro veces más mercurio tóxico y más azufre que el carbón típico. [19] Culmo es el término para designar el carbón de antracita residual . [19]
El uso de sofisticados equipos de detección para monitorear la calidad del aire es común y ha reemplazado el uso de animales pequeños como los canarios, a menudo denominados " canarios de minero ". [26]
En Estados Unidos, el aumento de la tecnología ha disminuido significativamente la fuerza laboral minera. en 2015, las minas de carbón de EE. UU. tenían 65.971 empleados, la cifra más baja desde que la EIA comenzó a recopilar datos en 1978. [27] Sin embargo, un estudio de 2016 informó que una inversión relativamente menor permitiría a la mayoría de los trabajadores del carbón volver a capacitarse para la industria de la energía solar. [28]
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La minería del carbón ha sido una actividad muy peligrosa y la lista de desastres históricos en la minería del carbón es larga. En Estados Unidos, 104.895 mineros del carbón murieron en accidentes mineros desde 1900, [29] el 90 por ciento de las muertes ocurrieron en la primera mitad del siglo XX. 3.242 murieron en 1907, el peor año de la historia; en 2020 fueron cinco. [30]
Los peligros a cielo abierto son principalmente fallas en las paredes de las minas y colisiones de vehículos; Los peligros de la minería subterránea incluyen asfixia, envenenamiento por gas, colapso de techos, estallidos de rocas , estallidos y explosiones de gas . [ cita necesaria ]
Las explosiones de grisú pueden desencadenar explosiones de polvo de carbón , mucho más peligrosas , que pueden sumergir una mina entera. La mayoría de estos riesgos se reducen considerablemente en las minas modernas, y los incidentes con muertes múltiples son ahora poco comunes en la mayor parte del mundo desarrollado. La minería de carbón moderna en EE. UU. tiene un promedio de 23 muertes por año debido a accidentes mineros (2001-2020). [30] [31] Sin embargo, en los países menos desarrollados y en algunos países en desarrollo, muchos mineros continúan 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 ocurrieron 6.027 muertes en 2004. [32] En comparación, se reportaron 28 muertes en los EE. UU. ese mismo año. [33] La producción de carbón en China es el doble que en los EE. UU., [34] 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. [ cita necesaria ]
En los últimos años todavía se han producido desastres mineros en los EE. UU., [35] Los ejemplos incluyen el desastre de la mina Sago de 2006 y el accidente minero de 2007 en la mina Crandall Canyon de Utah , donde nueve mineros murieron y seis fueron sepultados. [36] En la década 2005-2014, las muertes en la minería del carbón en Estados Unidos promediaron 28 por año. [37] La mayor cantidad de muertes durante la década 2005-2014 fueron 48 en 2010, el año del desastre de la mina Upper Big Branch en Virginia Occidental, que mató a 29 mineros. [38]
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). [39] El uso de rociadores de agua en equipos de minería reduce el riesgo para los pulmones de los mineros. [40]
Las acumulaciones de un gas peligroso se conocen como humedades, posiblemente de la palabra alemana Dampf que significa vapor o vapor:
El ruido también es un factor que contribuye a posibles efectos adversos sobre la salud de los mineros del carbón. La exposición a un ruido excesivo puede provocar una pérdida auditiva inducida por el ruido . La pérdida de audición desarrollada como resultado de exposiciones ocupacionales se denomina pérdida auditiva ocupacional . Para proteger la audición de los mineros, las pautas de ruido de la Administración de Salud y Seguridad Minera de EE. UU . (MSHA) establecen un límite de exposición permisible (PEL) para el ruido de 90 dBA ponderado en el tiempo durante 8 horas. Se establece un límite más bajo, 85 dBA, para que un trabajador entre en el Nivel de Acción de MSHA, que dicta que los trabajadores deben ser incluidos en programas de conservación de la audición. [ cita necesaria ]
La exposición al ruido varía según el método de extracción. Por ejemplo, un estudio ha descubierto que entre las operaciones de minas de carbón a cielo abierto, los equipos de dragalina producían el sonido más fuerte en un rango de 88 a 112 dBA. [42] Dentro de las secciones de tajo largo, las plataformas de carga utilizadas para transportar carbón desde el frente de la mina y las cizallas utilizadas para la extracción representan algunas de las mayores exposiciones al ruido. Los ventiladores auxiliares (hasta 120 dBA), las máquinas de minería continua (hasta 109 dBA) y los empernadores de techo (hasta 103 dBA) representan algunos de los equipos más ruidosos dentro de las secciones de minería continua. [43] Las exposiciones a ruidos superiores a 90 dBA pueden provocar efectos adversos en la audición de los trabajadores. El uso de controles administrativos y controles de ingeniería se puede utilizar para reducir la exposición al ruido. [ cita necesaria ]
Las mejoras en los métodos de minería (por ejemplo, minería de tajo largo), el monitoreo de gases peligrosos (como lámparas de seguridad o monitores de gas electrónicos más modernos), el drenaje de gas, los equipos eléctricos y la ventilación han reducido muchos de los riesgos de desprendimientos de rocas, explosiones y aire insalubre. calidad. Los gases liberados durante el proceso minero se pueden recuperar para generar electricidad y mejorar la seguridad de los trabajadores con motores de gas . [44] Otra innovación de los últimos años es el uso de respiradores de escape de circuito cerrado , respiradores que contienen oxígeno para situaciones en las que la ventilación de la mina se ve comprometida. [45] Los análisis estadísticos realizados por la Administración de Salud y Seguridad Minera (MSHA) del Departamento de Trabajo de EE.UU. muestran que entre 1990 y 2004, la industria redujo la tasa de lesiones a más de la mitad y las muertes a dos tercios. Pero según la Oficina de Estadísticas Laborales , incluso en 2006, la minería seguía siendo la segunda ocupación más peligrosa en Estados Unidos, medida por la tasa de mortalidad . [46] [ se necesita verificación ] Estas cifras, sin embargo, incluyen todas las actividades mineras, y la minería de petróleo y gas contribuye a la mayoría de las muertes. La minería del carbón provocó 47 muertes ese año. [46] Sin embargo, un estudio ha sugerido que los peligros de la minería moderna ahora son más acumulativos y los trabajadores enfrentan impactos en la salud a largo plazo, como la falta de sueño, que se acumulan con el tiempo. [47]
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 , [48] 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. [49] [50] [51] 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. [52]
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. [53] Cientos de personas murieron en accidentes en minas de carbón en 2022. [54]
Los 10 principales productores de lignito y lignito en 2012 fueron (en millones de toneladas métricas): China 3.621, Estados Unidos 922, India 629, Australia 432, Indonesia 410, Rusia 351, Sudáfrica 261 , Alemania 196, Polonia 144 y Kazajstán 122. [55] [56]
Se ha extraído carbón en todos los estados de Australia, pero principalmente en Queensland, Nueva Gales del Sur y Victoria. Se utiliza principalmente para generar electricidad y el 75% de la producción anual de carbón se exporta, principalmente al este de Asia.
En 2007, se extrajeron en Australia 428 millones de toneladas de carbón. [57] En 2007, el carbón proporcionó alrededor del 85 por ciento de la producción de electricidad de Australia. [58] En el ejercicio fiscal 2008/2009, se extrajeron 487 millones de toneladas de carbón y se exportaron 261 millones de toneladas. [59] En el año fiscal 2013/2014, se extrajeron 430,9 millones de toneladas de carbón y se exportaron 375,1 millones de toneladas. [60] En 2013/14, el carbón proporcionó alrededor del 69% de la producción de electricidad de Australia. [61]
En 2013, Australia era el quinto productor de carbón del mundo, después de China, Estados Unidos, India e Indonesia. Sin embargo, en términos de proporción de la producción exportada, Australia es el segundo mayor exportador de carbón del mundo, ya que exporta aproximadamente el 73% de su producción de carbón. Indonesia exporta alrededor del 87% de su producción de carbón. [61]
Un tribunal de Australia ha citado el cambio climático al fallar contra una nueva mina de carbón. [62]
Canadá ocupó el puesto 15º país productor de carbón del mundo en 2010, con una producción total de 67,9 millones de toneladas. Las reservas de carbón de Canadá , las 12.° mayores del mundo, se encuentran en gran parte en la provincia de Alberta . [63]
Las primeras minas de carbón en América del Norte estaban ubicadas en Joggins y Port Morien , Nueva Escocia , y fueron explotadas por colonos franceses a partir de finales del siglo XVII. El carbón se utilizó para la guarnición británica en Annapolis Royal y en la construcción de la Fortaleza de Louisbourg . [ cita necesaria ]
En comparación con otros países sudamericanos, Chile tiene recursos de carbón limitados. Sólo Argentina es igualmente pobre. [64] El carbón en Chile es mayoritariamente subbituminoso , con excepción de los carbones bituminosos de la Cuenca de Arauco en el centro de Chile. [sesenta y cinco]
China es, con diferencia, el mayor productor de carbón del mundo: produjo más de 2.800 millones de toneladas de carbón en 2007, o aproximadamente el 39,8 por ciento de todo el carbón producido en el mundo durante ese año. [57] A modo de comparación, el segundo mayor productor, Estados Unidos, produjo más de 1.100 millones de toneladas en 2007. Se estima que 5 millones de personas trabajan en la industria minera del carbón de China. Cada año mueren hasta 20.000 mineros en accidentes. [66] La mayoría de las minas chinas se encuentran a gran profundidad y no producen la alteración de la superficie típica de las minas a cielo abierto. Aunque hay alguna evidencia de recuperación de tierras minadas para su uso como parques, China no requiere una recuperación extensa y está creando importantes extensiones de tierras minadas abandonadas , que no son aptas para la agricultura u otros usos humanos, e inhóspitas para la vida silvestre autóctona. Las minas subterráneas chinas a menudo experimentan graves hundimientos superficiales (de 6 a 12 metros), lo que afecta negativamente a las tierras de cultivo porque ya no drenan bien. China utiliza algunas áreas de hundimiento para estanques de acuicultura , pero tiene más de lo que necesita para ese propósito. La recuperación del terreno hundido es un problema importante en China. Debido a que la mayor parte del carbón chino es para consumo interno y se quema con poco o ningún equipo de control de la contaminación del aire , contribuye en gran medida al humo visible y a la grave contaminación del aire en las zonas industriales que utilizan carbón como combustible. El 67% de la energía total de China proviene de las minas de carbón. [ cita necesaria ]
Algunas de las reservas de carbón más grandes del mundo se encuentran en América del Sur, y una mina a cielo abierto en Cerrejón en Colombia es una de las minas a cielo abierto más grandes del mundo . La producción de la mina en 2004 fue de 24,9 millones de toneladas (en comparación con la producción mundial total de hulla de 4.600 millones de toneladas). Cerrejón contribuyó con aproximadamente la mitad de las exportaciones de carbón de Colombia de 52 millones de toneladas ese año, y Colombia ocupó el sexto lugar entre las principales naciones exportadoras de carbón. La empresa planeaba ampliar la producción a 32 millones de toneladas para 2008. La empresa tiene su propio ferrocarril de ancho estándar de 150 kilómetros, que conecta la mina con su terminal de carga de carbón en Puerto Bolívar, en la costa caribeña. Hay dos trenes de 120 vagones, cada uno de los cuales transporta 12.000 toneladas de carbón por viaje. El tiempo de ida y vuelta de cada tren, incluida la carga y descarga, es de unas 12 horas. Las instalaciones carboníferas del puerto son capaces de cargar 4.800 toneladas por hora en buques de hasta 175.000 toneladas de peso muerto. La mina, el ferrocarril y el puerto funcionan las 24 horas del día. Cerrejón emplea directamente a 4.600 trabajadores, y otros 3.800 son empleados de contratistas. Las reservas de Cerrejón son carbón bituminoso con bajo contenido de azufre y cenizas. El carbón se utiliza principalmente para la generación de energía eléctrica y una parte también se utiliza en la fabricación de acero . Las reservas de superficie explotables para el contrato actual son de 330 millones de toneladas. Sin embargo, las reservas probadas totales hasta una profundidad de 300 metros son de 3.000 millones de toneladas. [ cita necesaria ]
Se ha culpado a la ampliación de la mina Cerrejón del desplazamiento forzado de las comunidades locales. [67] [68]
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Alemania tiene una larga historia de minería del carbón, que se remonta a la Edad Media . La minería del carbón aumentó considerablemente durante la revolución industrial y las décadas siguientes. Las principales zonas mineras se encontraban alrededor de Aquisgrán y la región del Ruhr , junto con muchas zonas más pequeñas en otras partes de Alemania, y hasta 1945 también en la Alta Silesia , mientras que el Sarre estuvo repetidamente bajo control francés. Estas áreas crecieron y fueron moldeadas por la minería y el procesamiento del carbón, y esto aún es visible incluso después del fin de la minería del carbón. [69] [70]
La minería del carbón alcanzó su apogeo en la primera mitad del siglo XX. Después de 1950, los productores de carbón empezaron a tener dificultades económicas. En 1975 se introdujo una subvención ( Kohlepfennig , centavo del carbón como parte de la factura de la luz), que se suspendió en la década de 1990. En 2007, debido a las regulaciones de la UE, el Bundestag decidió poner fin a los subsidios para 2018. Como consecuencia, RAG AG , el propietario de las dos minas de carbón restantes en Alemania, Prosper Haniel e Ibbenbüren, anunció que cerraría todas las minas para 2018, por lo que puso fin a la minería subterránea de carbón en Alemania.
La extracción de lignito a cielo abierto para generar electricidad continúa en Renania del Norte-Westfalen y en los estados orientales de Brandeburgo, Sajonia y Sajonia-Anhalt.
El lignito se extrae en Grecia desde 1873 y hoy suministra aproximadamente el 75% de la energía del país. Las principales zonas mineras se encuentran en Macedonia Occidental ( Ptolemaida ) y el Peloponeso ( Megalópolis ). [71]
La minería del carbón en la India tiene una larga historia de explotación comercial que comenzó en 1774 con John Sumner y Suetonius Grant Heatly de la Compañía de las Indias Orientales en Raniganj Coalfield a lo largo de la orilla occidental del río Damodar . La demanda de carbón se mantuvo baja hasta la introducción de las locomotoras de vapor en 1853. Después de esto, la producción aumentó a un promedio anual de 1 Mt y la India produjo 6,12 Mt por año en 1900 y 18 Mt por año en 1920, tras el aumento de la demanda en el Primer Mundo. Guerra, pero atravesó una crisis a principios de los años treinta. La producción alcanzó un nivel de 29 Mt en 1942 y 30 Mt en 1946. Después de la independencia, el país se embarcó en planes de desarrollo quinquenales. Al comienzo del Primer Plan, la producción anual ascendió a 33 Mt. Durante el período del Primer Plan, se sintió la necesidad de aumentar eficientemente la producción de carbón mediante el desarrollo sistemático y científico de la industria del carbón. La creación de la Corporación Nacional de Desarrollo del Carbón (NCDC), una empresa del Gobierno de la India, en 1956 con las minas de carbón propiedad de los ferrocarriles como núcleo fue el primer paso importante hacia el desarrollo planificado de la industria del carbón de la India. Junto con Singareni Collieries Company Ltd. (SCCL), que ya estaba en funcionamiento desde 1945 y que se convirtió en una empresa gubernamental bajo el control del Gobierno de Andhra Pradesh en 1956, la India tenía dos compañías carboníferas gubernamentales en los años cincuenta. SCCL es ahora una empresa conjunta del Gobierno de Telangana y el Gobierno de la India. [ cita necesaria ]
Los depósitos de carbón japoneses más ricos se han encontrado en Hokkaido y Kyushu .
Japón tiene una larga historia de minería del carbón que se remonta a la Edad Media japonesa . Se dice que el carbón fue descubierto por primera vez en 1469 por una pareja de agricultores cerca de Ōmuta , en el centro de Kyushu. [72] En 1478, los agricultores descubrieron piedras ardientes en el norte de la isla, lo que llevó a la explotación de la cuenca carbonífera de Chikuhõ. [73]
Tras la industrialización japonesa, se descubrieron más yacimientos de carbón en el norte de Japón. Una de las primeras minas en Hokkaido fue la mina de carbón Hokutan Horonai . [74]
El carbón en Polonia se extrae en parte y en parte se importa. En 2012 se extrajeron 144 millones de toneladas métricas de carbón, lo que proporcionó el 55 por ciento del consumo de energía primaria de ese país. Polonia es el segundo país productor de carbón de Europa, después de Alemania , y el noveno productor de carbón del mundo. El país consume casi todo el carbón que extrae y ya no es un importante exportador de carbón. [82]
Las minas de carbón se concentran principalmente en la Alta Silesia . Las minas más rentables fueron la mina de carbón Marcel y la mina de carbón Zofiówka . En la época comunista (1945-1989) una de las minas más importantes y más grandes fue 1 Maja Coal Mine .
En 2023, más del 60% de la electricidad de Polonia se generó a partir de carbón. [83] Sin embargo, la extracción se está volviendo cada vez más difícil y costosa, y se ha vuelto poco competitiva frente a las importaciones rusas , que son más baratas y de mayor calidad. [84] La industria ahora depende de subsidios gubernamentales, y se lleva casi la totalidad del apoyo gubernamental anual al sector energético de 1.600 millones de euros. En septiembre de 2020, el gobierno y el sindicato minero acordaron un plan para eliminar gradualmente el carbón para 2049, [85] pero los ambientalistas lo criticaron por considerarlo demasiado tarde para ser compatible con el Acuerdo de París para limitar el cambio climático . [86]
A principios de 2022, Polonia importaba aproximadamente una quinta parte de su carbón, y el 75% de estas importaciones procedía de Rusia. [87] A finales de marzo de 2022, el gobierno de Polonia anunció que prohibiría las importaciones de carbón ruso debido a la invasión rusa de Ucrania en 2022 , y que las importaciones desde Rusia cesarían por completo en abril o mayo de 2022. [88] [89] La efectividad de esto La decisión ha sido cuestionada ya que cualquier prohibición comercial probablemente contravendría las normas de la UE porque la gran mayoría del carbón ruso es importado por empresas privadas. [90] El gobierno polaco no ha esbozado planes sobre cómo reemplazará las importaciones rusas (que ascendieron a 8,3 millones de toneladas o alrededor del 66% de todo el carbón importado a Polonia en 2021 [90] ) ni cómo abordar la reducción del suministro de carbón. El Ministerio de Energía de Rusia expresó dudas de que Polonia pueda reemplazar rápidamente el carbón ruso. [91]Rusia se ubicó como el quinto país productor de carbón en 2010, con una producción total de 316,9 Mt. Rusia tiene las segundas reservas de carbón más grandes del mundo. [92] Aunque las exportaciones rusas de petróleo y gas reciben mucha más atención, Rusia es el tercer mayor exportador de carbón del mundo y estas exportaciones son una fuente importante de ingresos extranjeros y son importantes para las comunidades mineras del carbón. [93] Rusia y Noruega comparten los recursos de carbón del archipiélago ártico de Svalbard , en virtud del Tratado de Svalbard . [ cita necesaria ]
España ocupó el puesto 30 entre los países productores de carbón del mundo en 2010. Los mineros del carbón de España participaron activamente en la Guerra Civil Española en el lado republicano . En octubre de 1934, en Asturias , los mineros sindicales y otros sufrieron un asedio de quince días en Oviedo y Gijón. Existe un museo dedicado a la minería del carbón en la región de Cataluña , llamado Museo de las Minas de Cercs . [ cita necesaria ]
En octubre de 2018, el gobierno de Sánchez y los sindicatos españoles llegaron a un acuerdo para cerrar diez minas de carbón españolas a finales de 2018. El gobierno se comprometió previamente a gastar 250 millones de euros para pagar jubilaciones anticipadas, reciclaje profesional y cambios estructurales. En 2018, alrededor del 2,3 por ciento de la energía eléctrica producida en España se produjo en centrales eléctricas de carbón . [94]
Sudáfrica es uno de los diez mayores países productores de carbón [95] [96] y el cuarto país exportador de carbón [97] del mundo.
En Taiwán , el carbón se distribuye principalmente en la zona norte. Todos los depósitos de carbón comercial se produjeron en tres formaciones carboníferas del Mioceno , que son las Medidas de Carbón Superior, Media e Inferior. Las Medidas Medianas del Carbón fueron las más importantes por su amplia distribución, gran número de yacimientos de carbón y amplias reservas potenciales. Taiwán tiene reservas de carbón estimadas entre 100 y 180 Mt. Sin embargo, la producción de carbón había sido pequeña, ascendiendo a 6.948 toneladas métricas por mes en 4 pozos antes de que cesara efectivamente la producción en 2000. [98]
La mina de carbón abandonada en el distrito de Pingxi , Nuevo Taipei , se ha convertido ahora en el Museo de las Minas de Carbón de Taiwán . [99]
En 2012, la producción de carbón en Ucrania ascendió a 85,946 millones de toneladas, un 4,8% más que en 2011. [112] El consumo de carbón ese mismo año creció a 61,207 millones de toneladas, un 6,2% más que en 2011. [112]
Más del 90 por ciento de la producción de carbón de Ucrania proviene de la cuenca del Donets . [113] La industria del carbón del país emplea a unas 500.000 personas. [114] Las minas de carbón ucranianas se encuentran entre las más peligrosas del mundo y los accidentes son comunes. [115] Además, el país está plagado de minas ilegales extremadamente peligrosas . [116]
La minería del carbón en el Reino Unido se remonta a la época romana y se produjo en muchas partes diferentes del país. Las yacimientos de carbón de Gran Bretaña están asociadas con Northumberland y Durham , el norte y el sur de Gales , Yorkshire , el cinturón central de Escocia , Lancashire , Cumbria , las Midlands del Este y del Oeste y Kent . Después de 1972, la minería del carbón colapsó rápidamente y prácticamente había desaparecido en el siglo XXI. [117] El consumo de carbón, principalmente para electricidad, cayó de 157 millones de toneladas en 1970 a 18 millones de toneladas en 2016, de las cuales el 77% (14 millones de toneladas) se importó de Colombia , Rusia y Estados Unidos . [118] El empleo en las minas de carbón cayó de un máximo de 1.191.000 en 1920 a 695.000 en 1956, 247.000 en 1976, 44.000 en 1993 y 2.000 en 2015. [119]
Casi todos los recursos de carbón terrestres del Reino Unido se encuentran en rocas del período Carbonífero , algunas de las cuales se extienden bajo el Mar del Norte. El carbón bituminoso está presente en la mayoría de las yacimientos de carbón de Gran Bretaña y tiene entre un 86% y un 88% de carbono. En Irlanda del Norte , existen extensos depósitos de lignito que tiene menos densidad energética debido a la oxidación (combustión) a temperaturas de combustión ordinarias (es decir, para la oxidación del carbono; véase combustibles fósiles ). [120]
La última mina de carbón profunda en el Reino Unido cerró el 18 de diciembre de 2015. A finales de 2015 aún permanecían en funcionamiento veintiséis minas a cielo abierto. [121] Banks Mining dijo en 2018 que planeaban comenzar a explotar un nuevo sitio en el condado de Durham [ 122] pero en 2020 cerró un importante sitio a cielo abierto, la mina Bradley, cerca de Dipton en el condado [123] y el último sitio a cielo abierto que entonces operaba en Inglaterra, Hartington en Staveley, Derbyshire , también cerró. [124] [125] En 2020, la mina de carbón de Whitehaven se convirtió en la primera mina de carbón profunda nueva aprobada en el Reino Unido en 30 años. [126]
El carbón comenzó a extraerse en los Estados Unidos a principios del siglo XVIII, y la minería comercial comenzó alrededor de 1730 en Midlothian, Virginia . [127] La participación de Estados Unidos en la producción mundial de carbón se mantuvo estable en alrededor del 20 por ciento entre 1980 y 2005, alrededor de mil millones de toneladas cortas por año. Estados Unidos fue clasificado como el segundo país productor de carbón del mundo en 2010 y posee las mayores reservas de carbón del mundo. En 2008, el entonces presidente George W. Bush afirmó que el carbón era la fuente de electricidad más fiable. [128]
En 2011, el ex presidente estadounidense Barack Obama dijo que Estados Unidos debería depender más de fuentes de energía más limpias que emitan menos o ninguna contaminación por dióxido de carbono . [129] Durante un tiempo, mientras el consumo interno de carbón para energía eléctrica estaba siendo desplazado por el gas natural, las exportaciones crecieron. [130] Las exportaciones netas de carbón de Estados Unidos se multiplicaron por nueve entre 2006 y 2012, alcanzaron un máximo de 117 millones de toneladas cortas en 2012 y luego disminuyeron a 63 millones de toneladas en 2015. En 2015, el 60% de las exportaciones netas de Estados Unidos se dirigieron a Europa y el 27% a Asia. La producción de carbón estadounidense proviene cada vez más de minas a cielo abierto en el oeste de Estados Unidos, como las de la cuenca del río Powder en Wyoming y Montana . [10] [131]
El carbón ha estado bajo una continua presión de precios por parte del gas natural y la energía renovable , lo que ha resultado en una rápida disminución del carbón en Estados Unidos y varias quiebras notables, incluida la de Peabody Energy . El 13 de abril de 2016, la empresa informó que sus ingresos se habían reducido en un 17 por ciento debido a la caída del precio del carbón y que el año anterior había perdido dos mil millones de dólares. [132] Luego se acogió al Capítulo 11 de la ley de bancarrotas el 13 de abril de 2016. [132] Harvard Business Review abordó la reentrenamiento de los trabajadores del carbón para empleos en energía solar fotovoltaica debido al rápido aumento de los empleos solares en Estados Unidos. [133] Un estudio de 2016 indicó que esto era técnicamente posible y representaría solo el 5% de los ingresos industriales de un solo año para proporcionar a los trabajadores del carbón seguridad laboral en la industria energética en su conjunto. [28]
Donald Trump se comprometió a recuperar los empleos del carbón durante las elecciones presidenciales estadounidenses de 2016 y, como presidente, anunció planes para reducir la protección ambiental, en particular derogando el Plan de Energía Limpia (CPP). Sin embargo, los observadores de la industria han advertido que esto podría no conducir a un auge en los empleos mineros [134].
Una proyección de 2019 de la Administración de Información Energética estimó que la producción de carbón sin CPP disminuiría en las próximas décadas a un ritmo más rápido que el indicado en la proyección de 2017 de la agencia, que había asumido que el CPP estaba en vigor. [135]
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: bot: estado de la URL original desconocido ( enlace )A principios de este mes, la mina de carbón Maltby en South Yorkshire cerró definitivamente.
Al final de un invierno en el que el 40% de nuestras necesidades energéticas se cubrieron con carbón (la mayor parte importado), fuimos testigos de la conmovedora ceremonia de clausura.
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