¿Es el carbon un recurso estrategico?

A lo largo de este articulo intentare responder a esta pregunta y describir cual es la situación del sector del carbón español.

El carbón español esta ligado a la generación eléctrica, ya que es prácticamente la única aplicación que tiene y el destino de casi la totalidad del carbón que se extrae de nuestras minas.

Mix electrico 

El mix electrico da pie a eternos y esteriles debates entre los fanboys de las diferentes fuentes de energía. Intentare esquivar estas polemicas y explicar la cuestion de manera sencilla... aunque sea poco riguroso.

Las fuentes de energia se clasifican en dos tipos:

1) Las que generan todo lo que pueden.

2) Las que generan lo que les dejan.

En el primer grupo estan todas las renovables, la nuclear,y la cogeneracion.

La generacion de este grupo no depende de cual sea la demanda, generan todo lo que pueden. La nuclear trabaja a su máxima potencia (salvo paradas), las renovables generan toda la electricidad que el viento, el sol o la lluvia les permite,

Las del segundo grupo no pueden generar todo lo que puedan, ya que están limitadas por la demanda.

En este grupo solo hay dos fuentes de energia: el carbon y el gas natural.(antes tambien estaba de petroleo pero ha desaparecido de escena por sus costes prohibitivos. Para simplificar este analisis no lo tendre en cuenta)

Las centrales de gas y carbon podrian generar mucha mas electricidad de la que generan.... pero no lo hacen ya que no hay demanda suficiente para ello.

Asi que solo tenemos dos alternativas para  terminar de completar la demanda: Carbón o Gas. 

Mix electrico enero-julio 2012

Lucha entre el Carbon y el Gas

Recopilando los datos de generación eléctrica que ofrece REE he elaborado una gráfica en la que se muestra la lucha que mantiene el carbón con el gas para repartirse la parte del pastel "que les dejan".

Se pueden distinguir varias etapas:

A) Solo hay carbón. La demanda térmica crece lentamente y es suplida con un aumento del consumo de carbón. 

B) "España va bien"  y nuestra demanda electrica se dispara. Entra en escena las centrales de ciclo combinado de gas natural, que se encargan de ese aumento de la demanda mientras que le carbon se mantiene estable.

C)Se comienza a hablar de la crisis, la demanda eléctrica se estanca. El gas sigue creciendo, pero a costa de una caída en el consumo de carbón

D)Entramos en crisis y la demanda eléctrica se hunde. Tanto el carbón como el gas caen.

E) A finales del 2010, el gobierno de Zapatero aprueba el decreto del carbón por el que se concede incentivos a las eléctricas que utilicen carbón nacional a partir de este momento, el consumo de carbón aumenta a costa del gas natural.

Sin estos incentivos era previsible que el  consumo de carbón se fuese reduciendo paulatinamente hasta cero... como antes había hecho las plantas de fuel. El decreto del carbón revirtió esa situación favoreciendo el consumo del carbón frente al gas.

La principal razón para sustituir el gas por carbón, es que el gas lo importamos, mientras que el carbón lo extraemos de nuestras minas. Priorizando el carbón frente al gas, se logra reducir nuestra dependencia energetica con el exterior. Se reducen nuestras importaciones y ademas se mantiene el sector de la mineria del que viven varias comarcas en España.

Pero no todo son ventajas, también tiene sus desventajas. El aumento de las emisiones de CO2 y el incumplimiento del tratado de Kyoto y el aumento de los costes de producción eléctrica.

Llegados a este punto... me gustaría formularte un pregunta.

¿Te lo has creído?

Aunque todo lo que he contado parece razonable... pero tiene una pequeña pega: es MENTIRA. Es una realidad falsa creada a base de maquillaje de datos y verdades a medias.

"Ahora tu decides sobre la VERDAD. Si tomas la pastilla ROJA conocerás la verdad que ha estado oculta pese a que estaba ante tus ojos y verás hasta dónde llega la "madriguera de conejo", si tomas la AZUL seguirás como estás, y creerás lo que quieras creer.

Recuerda, lo único que te ofrezco es la verdad, nada más."

Veo que sigues aquí... empecemos a sacar a la luz las mentiras:

No todas las centrales térmicas utilizan carbón nacional, hay algunas que utilizan carbón importado.


 Si re-elaboramos las gráficas utilizando solo las centrales que utilizan carbón nacional,  las cosas cambian:

Como pueden ver,  el carbón importado ha ido aumentando paulatinamente, a lo largo del tiempo. Seguramente estes pensando  "Tanto rollo de las pastillitas de matrix para esta chorrada" . Tranquilo, solo es el principio. El problema es que el dato de la REE tambien esta maquillado. Apuesto a que no te has fijado en ese numerito que aparece frente al carbón:

Lo explico: No es la Electricidad generada a partir de carbon nacional, sino electricidad generada en centrales que historicamente utilizan carbón nacional. Estas centrales electricas no solo utilizan carbon nacional, sino que tambien utilizan carbon importando. Por ejemplo, la central termica As Pontes, que esta clasificada por REE como de carbon nacional, utiliza aproximadamente el 50% del carbón importado.

En todas las noticias, articulos, analisis, informes, memorias etc, que he encontrado sobre el tema siempre se confunde la electricidad generada por carbon nacional, con la electricidad generada en centrales termicas que utilizan carbon nacional(entre otros combustibles)

Encontrar datos, sobre cual es la generacion electrica que realmente se esta realizando a partir de carbon nacional es mas dificil  y esta menos completa. Solo he encontrado este dato en los informes anuales de la REE.

La diferencia es notable.... la generacion realizada a partir de carbon nacional, ha ido decayendo desde el inicio de la grafica, y cayo casi a cero durante el 2010. Con el real decreto solo se ha conseguido aumentar hasta unos 18TWh a finales del 2011, y estimó que ahora estará entrono a 20Wh aproximadamente 1 tercio de la generacion de carbón.

Pero, "No se vayan todavía, que aun hay mas"... Este dato tambien maquilla la cruda realidad.

Practicamente todo el carbón que se extrae de nuestras minas se utiliza para generar electricidad.(No tiene la calidad suficiente para poder ser empleado en altos hornos).  Pero el carbon se puede almacenar durante largos periodos. El carbon extraido en un año puede consumirse durante años posteriores, por lo que las lineas de producción y generación no coinciden.
 
 A lo largo del 2010 apenas se consumió carbón, pero se siguió produciendo y acumulándose en los campos de carbones de las centrales térmicas. En la actualidad las centrales están generando electricidad a partir del  carbón almacenado, por eso la generacion es superior a la producción.

Es como pisar el acelerador a fondo.... cuando el deposito de gasolina esta vació.

Obviamente, esta situación no puede mantenerse por mucho tiempo. Cuando se agote el stock de carbón nacional,  la generación irremediablemente caerá. Esto es antes del 2014.

La producción de carbón, ha ido decayendo desde  1984.

Asi que la cuestion no es si utilizamos nuestro carbon o compramos gas. La cuestion es si compramos gas o compramos carbon. Por que apenas estamos produciendo carbón y en breve no produciremos nada.
Estamos engañándonos quemando el poco stock acumulado en las centrales, que se agotara en cuestión de meses.

El carbón nacional no es un recurso estratégico, por la simple razón de que ya no es un recurso... es un recuerdo del pasado.

Dionysius Lardner y su error genial.

El 12 de septiembre de 1807, el " Clermont "  iniciaba su recorrido entre Nueva York y Albani por el rio Hudson y marcaba el nacimiento de la navegación a vapor.  La noticia del barco sin velas ni remos se extendió rápidamente y se desato una fiebre por los barcos de vapor. En los siguientes años los barcos de vapor comenzaron a cruzar los ríos y mares. El Marjorie unió Londres y París en 1813 y el "Real Fernando"  unió Sevilla y Cadiz en 1817.

Al mismo tiempo que se desarrollaba la tecnologia de vapor, surgió el debate sobre las posibilidades y limites que presentaba esta nueva tecnologia. Por un lado estaban los entusiastas de esta tecnologia del vapor, que auguraban un inmenso futuro al vapor convencidos de que los barcos de vapor dominarían los océanos y permitirían viajar entre continentes de manera mucho mas rápida y segura.

Pero también había críticos que veían en esta tecnologia graves problemas y limitaciones que haría inviable su desarrollo: los nuevos barcos eran mucho mas caros, la maquinaria era compleja y sufría gran cantidad de averías. El riego de incendio o explosión era evidente. Los barcos eran difíciles de maniobrar y no podrían hacer frente a las tormentas. El precio y el agotamiento del carbón era tambien un punto a tener en cuenta  y por supuesto, no faltaron los moralistas que advertían que las calderas de vapor eran un invento del diablo, que velocidad es moralmente reprobable y que estas modernidades iban a acarrear todo tipo de desgracias y desastres.

Entre todos los críticos quiero destacar Dionysius Lardner. Lardner no era un ignorante ni un fanático que huyera aterrado de estos inventos gritando "brujeria brujeria".  Fue un gran científico, economista, astrónomo y filosofo. Tenia amplios conocimientos en la ciencia e ingeniería de la época, no en vano fue el editor de la enciclopedia 133 volúmenes Cabinet Cyclopedia. Estaba al día en el "estado de la técnica" del vapor.

Lardner opinaba que los barcos de vapor eran prácticamente una curiosidad o un divertimento, que podrían hacer pequeños viajes de corta distancia, pero que no podrían sustituir a los grandes veleros en sus largos viajes transoceanicos. Su postura no se basaba en prejuicios o miedos irracionales, si no en un análisis objetivo y riguroso del problema. Lardner se dio cuenta de que  la autonomía de los barcos de vapor estaba limitada por la cantidad de carbón que transportase. En principio se puede aumentar la autonomía del barco aumentando la cantidad carbón,  pero el aumento de la autonomía se ve limitado por por la ley de los incrementos decrecientes. La energía que proporciona un kg de carbón es siempre la misma... pero cada vez es necesario consumir mas energía para transportar el carbón hasta el lugar donde se consumirá. Por lo que llega un punto en el que gastas mas energía transportando el carbón que la que obtienes al consumirlo. Por lo que no es posible aumentar la autonomía del barco acumulando mas carbón en las bodegas.

Lardner hizo sus cálculos, determinó que la autonomía máxima de un barco de vapor que usara carbón como combustible era de 3500km, por lo que no era posible que un barco de vapor cruzase los 5000km del atlántico.  El argumento empleado por Lardner era solido e incuestionable. Sus cálculos estaban basados en el consumo real de las maquinas de vapor que ofrecía pocas incertidumbres.  Por lo que Lardner estaba completamente convencido de que los transatlánticos de vapor eran absolutamente inviables. Tanto que llego a afirmar:

"Tanto podrían los hombres esperar andar sobre la luna como cruzar el Atlántico en uno de esos barcos de vapor"

Dos años después de pronunciar esta frase, el 22 de abril del 1838,  dos barcos llegaban a Nueva York procedentes de Cork(Irlanda). El SS Great Western y el  SS Sirius  el prefijo SS, se refiere a steam ship.

¿Como habían logrado estos barcos hacer lo que era físicamente imposible? Si analizamos la especificaciones de los dos barcos que llegaron tendremos la respuesta.

El SS Sirius era mas pequeño apenas 703Tn  y cargaba 460Tn de carbón, su autonomía resultó ser tan ajustada para cruzar en Atlántico que el ultimo día, la tripulación se vio obligada a quemar los muebles y el suelo de puente para alimentar la caldera.

El SS Great Western  pesaba casi el doble, 1340tn, cargaba 850tn de carbón de las que solo consumió 650tn en su travesía transatlántica.

Dionysius Lardner, había considerado que el consumo de carbón aumentaba linealmente con la capacidad del barco. Pero la capacidad del barco depende el cubo del tamaño, mientra que la resistencia que ejerce el agua depende del cuadrado del tamaño.  Por lo tanto, al aumentar el tamaño del barco, la capacidad crece mas rápidamente que la resistencia. O dicho de otra forma, el consumo especifico de energía disminuye con el tamaño del barco, con el consiguiente aumento en la autonomía. Por eso aunque el SS Sirius llego muy justo, el SS Great Western al ser mas grande, consiguió cubrir esta distancia holgadamente.

Lardenr tenia razón en que los pequeños barcos de vapor, son incapaces de cruzar el atlantico, pero extrapoló incorrectamente esta conclusion a todos los barcos.

A los tontos les gusta reírse de los listos:

Resulta fácil y divertido ridiculizar el error de Dionysius Lardner. Existen infinidad de artículos donde se recopilan las predicciones científicas erróneas, para regodearse en la siguiente pueril conclusión: "jo jo jo que tontos eran los antiguos... y que listos somos ahora."

A los magufos les encantan estas predicciones erróneas y las toman como la prueba definitiva e indiscutible de que cualquier chorrada que se les pase por la cabeza, es la verdad absoluta. "La ciencia oficial dice que mi motor de biomagnetismo cuántico es imposible... pero también se reían del avión de los hermanos Wright" suelen ser el argumento preferido a la hora de defender el móvil perpetuo de turno.

Pese a estar equivocado, el razonamiento de Lander es brillante y demuestra tener unos conocimiento y una capacidad analítica a la que nunca podrán siquiera aproximarse los magufos y los simples que se rien de él.

Barcos, aviones y cohetes:
Un siglo mas tarde se volvió a repetir la historia con los aviones. Aumentando el tamaño se consiguió que los avione aumentaran su autonomía y capacidad hasta popularizar los vuelos.

En la mente colectiva de la sociedad se instaló la idea, de que el paso del tiempo y el avance tecnologico puede popularizar cualquier tecnologia. Por eso cuando el 1969 Neil Armstrong llego a la luna, todo el mundo dio por hecho que en unas pocas décadas los vuelos interplanetarios estarian al alcance de cualquiera.

Pero esto no ha ocurrido. Las tres decadas y media que separan el Viking I del Curiosity, no han conseguido reducir los costes. Las especificaciones de ambas misiones son muy similares, el tamaño de los lanzadores, la carga util, etc. son casi los mismos. No ha tenido lugar ese esperado avance.

Para entender porque los cohetes no han seguido los pasos de los barcos y aviones, hay que ver la relación entre el tamaño de la nave y  su consumo de especifico de energía.(consumo de energía por cada unidad de carga útil transportada) Para los barcos y aviones el consumo especifico de energía depende del tamaño... pero para los cohetes se mantiene constante (y enorme). Por eso siempre se necesitará un enorme cohete para vencer la gravedad terrestre.

El error de Dionysius Lardner fue suponer que el consumo especifico de energía de los barcos era independiente de su tamaño. Mientras que el error de los defensores de los viajes espaciales baratos y populares, fue extrapolar directamente la evolución de las otras tecnologias sin entender las causas por las que habían evolucionado así.
Lander se equivoco en su analisis... pero los otros simplemente no hicieron ningun analisis.

¿Por que se equivoco Dionysius Lardner?

Pero hay algo que me llama la atención de toda esa historia.
El ingeniero que diseño el SS Great Western, Isambard Brunel, no lo hizo a ciegas ni a lo loco. No llenó un barco de carbón y consigo atravesar el atlántico por casualidad. Era consciente del problema de la autonomía de carbón y si decidió diseñar un barco grande,  fue porque conocía como variaba la resistencia del agua y el consumo especifico de carbón con el tamaño del barco.
No era un conocimiento secreto que solo supiera Brunel, era algo conocido por la gente ilustrada de la época. Y Dionysius Lardner que conocía y debatía sobre los barcos de vapor, sin duda debería estar al tanto de esto.
¿Como es posible que supiera eso y aun asi se siguiera equivocando en sus calculos?
No puedo saber que le pasaba por la cabeza a Lardner... pero puedo especular.
El argumento de la autonomia del carbón.  Parece muy robusto y definitivo,  permitiría que todos los demas argumentos a favor o en contra del vapor, carezcan de sentido. Es una "bala de plata" que permitiría dar por concluido este debate. Ademas este argumento era una aplicacion practica de la ley de incrementos decrecientes de la que Lardner era una aferrimo defensor.

Seducido por un argumento tan poderoso, definitivo y que encajaba tan bien con sus ideas, no es de extrañar que Lardner no quisiera darse cuenta de no era extrapolable a todos los barcos.

Paralelismos con la TRE
Seguramente te hayas dado cuenta de que existe un paralelismo interesante entre esta historia y la Tasa de retorno energetica o TRE de las energias renovables.

La TRE tambien es un argumento muy poderoso y definitivo. Una TRE menor que 1,(o muy baja), demostraría la inviabilidad de las energías renovables.
En mi opinión, muchos críticos de las energías renovables cometen el mismo error de Lardner y consideran que un argumento es correcto, simplemente porque seria definitivo.

No tenéis ninguna posibilidad, pero… contáis con mi simpatía.

En los próximos días la marcha negra, formada por mineros llegará a Madrid. Sus integrantes afirman que esta  en juego el futuro de toda la minería del carbón. No es cierto. La minería del carbón en España no tienen  futuro.

Aunque protesten mucho, aunque tengan el apoyo de la ciudadanía. Aunque consiguieran el apoyo del gobierno. Aunque toda europa se volcase por buscar una solución al problema.... El carbón esta acabado.

Resulta fácil perderse entre los sucesivos planes del carbón, Las reestructuraciones,  reconversiones y planes de desarrollo; entre los subvenciones a la produccion y los precios del carbón; las prejubilaciones y las cotizaciones a la seguridad social, los enfrentamientos, las huelgas y las promesas incumplidas.... pero las razones para el fin del carbón es mucho mas simple y evidentes.(Aunque dificil de asumir):

El sector del carbón esta acabado, porque el carbón se ha acabado

El carbón es un recurso no renovable. Eso significa que todo lo que extraemos no se repone... y cada vez queda menos. Llevamos siglos explotando el carbón.. y al final se ha agotado. Por poco que nos guste, esta es la realidad.


El indicador mas fiable sobre el agotamiento de un recurso no renovable es la evolución de su producción.
La producción de carbón en España alcanzo su cenit en 1985 con 13,40Mtep y desde entonces ha ido declinando un promedio de un 5,4% anual. En el 2011 solo se produjeron 2,53Mtep, La misma cantidad que en 1935.

El decaimiento de la producción de carbón es un fenómeno bien conocido y explicado por la ley de los rendimientos decrecientes. En la explotación de una mina, se comienza por el mineral mas facil de extraer: El que esta a menor profundidad, tienen mayor concentración o calidad, tiene un filo de mayor grosor etc. Por lo que a medida que se va agotando el carbon, cada vez resulta mas compleo y caro la extraccion.
Las inversiones necesarias para  mantener la producción de un pozo cada vez son mayores, hasta que llega a un punto en el que dichas inversiones no son rentables, y el pozo cierra. Por lo que la produccion total cae.
Sigue quedando carbon en los pozos... pero no resulta rentable extraerlo.

Si se dan subvenciones a la producción, se puede alargar la vida de un pozo. Pero no eternamente. Se volverá alcanzar un punto en el que la extraccion no sera rentable ni siquiera con subvenciones.
La mineria del carbón en España ha recibido subvenciones desde 1967. Sin ellas, la mayor parte de los pozos hubiera cerrado hace varias decadas... o no se hubiesen llegado a abrir.

Pero a pesar de las crecientes subvenciones desde  1985 la producción esta decayendo ya que los pozos se han ido cerrando al irse agotando (Es decir, no es rentable la explotar el carbón que queda).
La unica manera posible de evitar el declive en la produccion de carbón es encontrado nuevos yacimientos que permita remplazar los que se van cerrando. Por desgracia hace decadas que no se encuentra nuevos yacimientos de carbón en España y resulta poco probable que se vayan a encontrar en un futuro.

Obviamente, a medida que se han ido cerrando los pozos, el numero de mineros se ha ido reduciendo. Si no hay carbón, no son necesarios mineros que extraigan carbón.  La plantilla ha caido desde mas de 45.000 mineros hasta menos de 5000.




Las protestas mineras no van  conseguir que aumente la produccion de carbón, ni siquiera puede poner freno a su caida. No puede evitar el cierre del 10% de los pozos que siguen activos...como no pudieron evitar el cierre del 90% de los pozos que se cerraron en su dia por agotamiento.

Lo unico que pueden aspirar es a conseguir subvenciones con las que retrasar su final un par de años, o conseguir ventajosas prejubilaciones para los pocos mineros que siguen en activo.  Pero no es realista pretender que las cuencas mineras vivan del carbón.

A pesar de todo... los mineros cuentan con mi simpatia. Ya que son un colectivo de trabajadores que están dispuestos a luchar por sus intereses, aunque no puedan aspirar a una victoria. Espero que cunda su ejemplo