La cuenca del río Powder es una cuenca estructural geológica en el sureste de Montana y el noreste de Wyoming , a unas 120 millas (190 km) de este a oeste y 200 millas (320 km) de norte a sur, conocida por sus extensas reservas de carbón . La zona, antiguo coto de caza de los Oglala Lakota , está muy escasamente poblada y es conocida por sus praderas onduladas y su clima semiárido.
La cuenca es a la vez una cuenca de drenaje topográfico y geológica estructural , drenada por el río Powder , el río Cheyenne , el río Tongue , el río Bighorn , el río Little Missouri , el río Platte y sus afluentes.
Las principales ciudades de la zona incluyen Gillette y Sheridan, Wyoming y Miles City, Montana .
En 2007, la región produjo 436 millones de toneladas cortas (396 millones de toneladas) de carbón, más del doble de la producción de Virginia Occidental , que ocupa el segundo lugar , y más que toda la región de los Apalaches. [1] La cuenca del río Powder es la región productora de carbón más grande de los Estados Unidos. [2] La región incluye la mina de carbón Black Thunder , la más productiva de Estados Unidos, y la mina North Antelope Rochelle , la segunda más productiva. En los últimos años, la región se ha convertido en un importante productor de gas natural, tanto gas natural convencional como metano de yacimientos de carbón .
La cuenca del río Powder contiene una sección de rocas fanerozoicas de hasta 17.000 pies (5.200 m) de espesor, desde el Cámbrico hasta el Holoceno .
La sección más gruesa de la cuenca del río Powder está compuesta de rocas del Cretácico , una secuencia regresiva general de lutitas y areniscas en su mayoría marinas depositadas en la vía marítima interior occidental .
Los yacimientos de carbón de la región comenzaron a formarse hace unos 60 millones de años, cuando la tierra empezó a emerger de un mar poco profundo. El ascenso del levantamiento de Black Hills en el este y el levantamiento de Hartville en el lado sureste de la cuenca crearon el contorno actual de la cuenca del río Powder.
Cuando se estaban formando los lechos de carbón, el clima de la zona era subtropical, con un promedio de aproximadamente 120 pulgadas (3 m) de lluvia al año. Durante unos 25 millones de años, el fondo de la cuenca estuvo cubierto de lagos y pantanos. Debido a la gran superficie de los pantanos, el material orgánico se acumuló en turberas en lugar de ser arrastrado al mar. Periódicamente, las capas de turba se cubrían con sedimentos arrastrados desde las montañas cercanas. Con el tiempo, el clima se volvió más seco y frío. La cuenca se llenó de sedimento y enterró la turba bajo miles de pies, comprimiendo las capas de turba y formando carbón. Durante los últimos millones de años, gran parte del sedimento suprayacente se ha erosionado, dejando las vetas de carbón cerca de la superficie.
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El carbón de la cuenca del río Powder (PRB) se clasifica como " subbituminoso " y contiene un promedio de aproximadamente 8.500 btu/lb, con bajo contenido de azufre . Compare esto con el carbón bituminoso del este de los Apalaches , que contiene un promedio de 12.500 btu/lb y un alto contenido de azufre. El carbón PRB era esencialmente inútil hasta que las emisiones contaminantes del aire procedentes de las centrales eléctricas (principalmente dióxido de azufre o "SO 2 ") se convirtieron en una preocupación. Una planta alimentada con carbón diseñada para quemar carbón de los Apalaches debe modificarse para eliminar el SO 2 a un costo estimado en 1999 en alrededor de 322 dólares por tonelada de SO 2 . Si pasó a quemar carbón PRB, el costo se redujo a 113 dólares por tonelada de SO 2 eliminada. La eliminación se logra instalando depuradores. [3]
La cuenca del río Powder es la región minera de carbón más grande de Estados Unidos, pero la mayor parte del carbón está enterrado a demasiada profundidad para ser económicamente accesible. [4] Los lechos de carbón de la cuenca del río Powder tienen forma de cuencos alargados y, a medida que las minas se expanden de este a oeste en la cuenca del río Powder, irán "hacia abajo por los lados del cuenco". Esto significa que la sobrecarga (roca que se encuentra sobre el carbón) aumentará al igual que la proporción de extracción (la proporción de roca que debe moverse para producir una tonelada de carbón).
El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) ha realizado una serie de estudios sobre la accesibilidad económica del carbón en las principales regiones productoras de carbón del país. Los estudios normalmente encontraron que sólo una pequeña fracción del carbón sería económicamente accesible al precio entonces de 10,47 dólares la tonelada. En agosto de 2008, el USGS publicó una evaluación actualizada del carbón en la cuenca del río Powder. [5] Después de considerar los índices de extracción y los costos de producción, el USGS concluyó que en ese momento, sólo el 6% del recurso original, o 10,1 mil millones de toneladas cortas de carbón, era económicamente recuperable. Sin embargo, a un precio de 60 dólares la tonelada, aproximadamente la mitad (48%) del carbón sería económico de producir. Aumentar el precio pagado por el carbón puede aumentar la cantidad de carbón económicamente recuperable, pero aumentar el precio del carbón también aumenta su costo de producción. Debido a que el carbón es un sólido, no se puede producir a partir de muchos pozos dispersos como se puede producir con el petróleo y el gas. Más bien, el carbón tiene que producirse a partir de minas que se expanden lentamente moviendo cantidades masivas de escombros.
Quince minas operan en la cuenca del río Powder, y la mayor parte de la minería activa se lleva a cabo en los drenajes del río Cheyenne . Estados Unidos utiliza alrededor de 600 millones de toneladas de carbón al año, y alrededor del 40% del carbón proviene de la cuenca del río Powder. [6] La cantidad de carbón procedente de la cuenca del río Powder ha ido aumentando en los últimos 20 años. [6]
A las minas en la cuenca del río Powder generalmente les quedan menos de 20 años de vida útil. Casi todo el carbón en la cuenca del río Powder es de propiedad federal, y futuras expansiones de la mina requerirán una serie de aprobaciones federales y estatales, [7] [8] así como grandes inversiones en equipos mineros adicionales para comenzar las excavaciones.
La mayor parte del carbón extraído en la cuenca del río Powder es parte de la Formación Fort Union ( Paleoceno ), y el bajo contenido de azufre y cenizas del carbón en la región lo hace muy deseable. El carbón suministra aproximadamente una quinta parte del suministro de electricidad de Estados Unidos . [9] Las minas de la cuenca del río Powder suministran aproximadamente el 40% del carbón que alimenta esas estaciones (principalmente al este de las Montañas Rocosas) para generar electricidad . [10]
Las minas trabajan en áreas donde la relación de extracción está entre 1:1 (es decir, una tonelada de roca por una tonelada de carbón) y 3:1. [11] A medida que las minas se expandan, la proporción de desmonte aumentará. A medida que sea necesario mover más roca (utilizando grandes dragas eléctricas y camiones mineros diésel y eléctricos), el costo de producción también aumentará. [12]
Las minas son en gran medida operaciones no sindicalizadas con un historial de sofocación de la actividad laboral. [13] Según el historiador Ryan Driskell Tate, la minería a cielo abierto en áreas remotas redujo parte de la "unión ocupacional" típicamente asociada con los mineros del carbón que trabajan hombro con hombro bajo tierra en los Apalaches . [13] El impacto ambiental de la minería en pastos y acuíferos ha sido una preocupación para los ganaderos de los alrededores que se organizaron para resistir nuevas minas en la década de 1970. [8] [14]
Cuenca meridional del río Powder
Cuenca del río Powder del norte
En junio de 2019, Peabody Energy y Arch Coal anunciaron una empresa conjunta para sus activos combinados en la cuenca del río Powder. [dieciséis]
La cuenca del río Powder también contiene importantes depósitos de petróleo , incluido el gigantesco yacimiento petrolífero de Salt Creek . El petróleo y el gas se producen a partir de rocas que van desde Pensilvania hasta el Terciario , pero la mayor parte proviene de areniscas de la sección gruesa de rocas del Cretácico . [19]
Hay un resurgimiento reciente de la producción de petróleo y gas como resultado de la perforación horizontal y la fracturación hidráulica . Este resurgimiento está ocurriendo principalmente en la parte de la cuenca de Wyoming, que históricamente se conoce como la fuente de petróleo de la cuenca. En 2009, se produjo en la cuenca un mínimo de 38.000 barriles de petróleo por día. Esa cifra ha aumentado drásticamente a 78.000 barriles por día en el primer trimestre de 2014. [20]
El campo Bell Creek es una trampa estratigráfica del Cretácico Inferior en Muddy Sandstone . [21] Descubierto en 1967 por el pozo Federal-McCarrell No. 33-1 de Exeter Drilling Co., que encontró 27 pies de zona productiva a una profundidad de 4500 pies. [22]
La reciente controversia rodea la extensa extracción de metano de yacimientos de carbón en la región. En la última década se han perforado cerca de 7.000 pozos de este tipo. Se ha construido una extensa red de gasoductos que conectan estos pozos, junto con una serie de plantas de presurización, así como líneas eléctricas para proporcionar electricidad para operar el sistema. Además, se han construido miles de kilómetros de nuevas vías de acceso.
Para extraer el gas es necesario bombear agua a la superficie para liberar el gas atrapado en la veta de carbón. Si bien parte del agua se utiliza con éxito en la producción agrícola, como agua para ganado y riego de cultivos, algunas aguas tienen naturalmente una alta salinidad y una tasa de adsorción de sodio . Ha habido controversia sobre cómo gestionar mejor estas aguas salinas.
En 2007, el campo de carbón de la cuenca del río Powder produjo 442 mil millones de pies cúbicos de gas, lo que convirtió al campo en la tercera fuente más grande de gas natural en los Estados Unidos. [23]
La región contiene también importantes yacimientos de uranio , contenidos en areniscas. (Ver Minería de uranio en Wyoming ). La Formación Wasatch ( Eoceno ) contiene depósitos de tipo "roll front" de mineral de uranio que se encuentran en el distrito Pumpkin Buttes. Power Resources Inc., filial de Cameco Corporation, opera minas de uranio en la cuenca.
En la primavera de 2005, el carbón extraído de las minas se vendería en las minas a unos 5 dólares la tonelada. Sin embargo, las centrales y plantas eléctricas del este de Estados Unidos pagaban más de 30 dólares por tonelada, diferencia causada por el coste del transporte. [24] (En octubre de 2008, el precio en la boca de la mina del carbón de la cuenca del río Powder estaba más cerca de 15 dólares por tonelada. [25] ) Para transportar carbón desde la cuenca, existe una línea ferroviaria conjunta propiedad de BNSF Railway y Union Pacific Railroad que corre a lo largo de la sección sur de la cuenca del río Powder. [26] Un tercer ferrocarril, Dakota, Minnesota and Eastern Railroad , enfrentó una fuerte resistencia de muchas partes por sus intentos de extender su línea ferroviaria hacia el área de la minería del carbón, pero si bien el plan fue finalmente aprobado por las autoridades reguladoras, el proyecto fue abandonado. después de que el ferrocarril fuera comprado por Canadian Pacific Railway . [27]
En 2013, se propusieron cinco terminales de exportación de carbón en el noroeste del Pacífico para exportar carbón desde la cuenca del río Powder a los mercados asiáticos. [28] En febrero de 2016, algunas propuestas de terminales de carbón habían sido retiradas, dejando dos con solicitudes pendientes. Los retiros se atribuyeron a la pérdida de demanda y la consiguiente caída de los precios del carbón. [29]
Originalmente una línea de ferrocarril Burlington Northern de vía única construida en etapas de 1972 a 1979, la línea ferroviaria iba hacia el sur desde Donkey Creek Junction en el norte, 13 millas (21 km) hasta Caballo, Wyoming; y luego por 103 millas (166 km) hasta Shawnee en el condado de Converse . [30] El Ferrocarril de Chicago y el Noroeste corría cerca de la sección norte, al igual que el Union Pacific en Caballo.
En 1982, C&NW y UP formaron Western Railroad Properties, Inc. (WRPI), para adquirir la mitad de la participación en la línea de carbón Burlington Northern desde Shawnee Junction hasta Coal Creek Junction. El 15 de diciembre de 1986, WPRI compró 11 millas (18 km) más de la línea BN desde Coal Creek Junction hasta East Caballo Junction. A partir del 27 de junio de 1983, WPRI construyó seis millas (9,7 km) de un nuevo ferrocarril desde Shawnee Junction. a Shawnee, reconstruyó 45 millas (72 km) de la línea C&NW de Shawnee a Crandall y 56 millas (90 km) de nuevo ferrocarril de Crandall a Joyce, Nebraska. El primer tren comercial circuló el 16 de agosto de 1984.
En 1985, la línea era de vía única en casi toda su longitud y manejaba 19 millones de toneladas de carbón. La implementación de la segunda etapa de la Ley de Aire Limpio (1990) provocó un rápido aumento de la demanda de carbón limpio. La C&NW luchó por mejorar la capacidad a doble vía, lo que provocó numerosas fallas en la línea en 1994 y, finalmente, la compra de C&NW por parte de Union Pacific en 1995. [31] La UP gastó 855 millones de dólares durante los siguientes cinco años ampliando la capacidad en toda su red para manejar los envíos de carbón del PRB. [32] En 2005, la capacidad de Joint Line había crecido hasta manejar un récord histórico de 325 millones de toneladas, y tenía capacidad de dos o tres vías en toda su longitud.
Debido a varias fallas en las vías y locomotoras en la Línea Conjunta a fines de 2004 y principios de 2005, la línea no pudo entregar la cantidad de suministros de carbón contratados y las tarifas de electricidad aumentaron en un 15 por ciento. [10] Los clientes del carbón amenazaron con evaluar fuentes alternativas de energía y transporte, incluida la Arkansas Electric Cooperative Corporation . Como resultado, la Junta de Transporte de Superficie aprobó la ampliación de 280 millas (450 km) de la línea Dakota, Minnesota y Eastern Railroad . En 2006, UP y BNSF anunciaron una inversión de $100 millones para proporcionar capacidad de tres vías para toda la longitud de la Línea Conjunta más una cuarta vía agregada en las secciones más empinadas, incluida Logan Hill. Estas mejoras permitirán que la Línea Conjunta maneje más de 400 millones de toneladas de carbón. [33]
En 2006, Union Pacific estableció un récord al transportar 194 millones de toneladas de carbón, un aumento del 8% en comparación con el tonelaje de 2005. La compañía logró esto aumentando el tamaño de los trenes, con trenes con un peso promedio de más de 15.000 toneladas, un aumento de peso de 200 toneladas en comparación con el promedio del cuarto trimestre de 2005. [34] A principios de 2016 se informó que cada día se enviaban entre 80 y 100 trenes de carbón desde la cuenca del río Powder. [35] En 2019, las cargas de trenes promediaron alrededor de 50 por día. [36]
44°24'N 105°48'W / 44,4°N 105,8°W / 44,4; -105,8