OBJETO DEL PROYECTO: El objeto de nuestro PROYECTO es la Elaboración de Gas SINTETICO y Natural, a través de Producir una GASIFICACIÓN SUBTERRANEA DEL CARBON que nos permitirá LA GENERACIÓN de Energía Eléctrica en forma permanente. Limpia y Sin Contaminación Ambiental, desarrollada bajo un nuevo Concepto, Diseño y Tecnología, que nos brinda la posibilidad de Disponer de Energía Eléctrica en cualquier parte de nuestro País, utilizando las Reservas Carboníferas que se encuentran en importantes Yacimientos que Argentina tiene. La gasificación del carbón no es nueva. Es la conversión del carbón a un gas (conocido como el Gas de Síntesis de la alta calidad o GST) con una serie de reacciones químicas que aportan Calor, Energía, Otos Componentes Derivados y Agua.
INTRODUCCIÓN. En este informe de avance se describen sumariamente algunas tecnologías que se podrían emplear si se produce en un FUTURO INMEDIATO el aprovechamiento de las amplias concentraciones de carbón mineral ( lignito / Asfaltita ) localizadas en ámbito de las Provincias de NEUQUEN y SANTA CRUZ – REPUBLICA ARGENTINA y los importantes Reservorios de Carbón que posee tambien en las Provincias de CATAMARCA y LA RIOJA – REPUBLICA ARGENTINA a lo largo de la Cordillera de los Andes. La explotación y aprovechamiento de un recurso minero, como el que nos ocupa, en un marco de política global de desarrollo industrial y al mismo tiempo de conservación del medio ambiente, debe realizarse con el concurso de una serie de factores que coadyuven a la obtención de esos objetivos y que permitan la gestión del recurso minero con una visión racional e integradora. El carbón es una de las más importantes fuentes de energía. Este mineral genera actualmente casi el 40% de la electricidad mundial. Constituye la fuente de energía de mayor crecimiento en los últimos años, superando a las generadas por el gas, por el petróleo, por la hidroeléctrica, nuclear y por las energías renovables. Por otra parte el carbón mineral es una materia esencial para la industria del acero, del cemento y para otros usos industriales.El llamado Metano en capas de carbón (MMC) o Coalbed Mehane (CBM), es un gas natural (CH4, con alrededor de 1% de nitrógeno y menos de 1% de dióxido de carbono) que se genera dentro del carbón y se almacena en los sistemas porosos del mineral. El gas tiene un poder calorífico entre 8000 y 9000 kcal/m3. En los últimos años la extracción del metano de las capas de carbón se lo considera como una fuente de energía alternativa.
Los recursos de CBM localizados en los sistemas porosos del carbón se estiman del orden de 250x1012 m3 en el mundo, que serían superiores a las reservas convencionales de gas natural convencional (Murray; D. K 1997). El gran desarrollo de la explotación ha tenido lugar principalmente en las cuencas mesoterciarias de las Montañas Rocosas, en la porción central-oeste de USA. También en las cuencas carboníferas de los Apalaches (del Paleozoico superior) se registran producción de metano desde los años 80. La producción de CBM se inicio en USA en el año 1978 con 12 pozos. En 1999 se registraron 5990 pozos de CBM en las cuencas de San Juan, Piceance, Ratón Union y Powder River (figura 7) que generaban el 6% de la producción total de gas en los Estados Unidos. Actualmente se estiman que los pozos de explotación de CBM superan los 8.000 y aportan casi el 8% de la producción total de gas en ese país (Worl Energy Council). Es importante informar que el CBM se desarrolló favorecido inicialmente por una política de incentivos con reducción de impuestos y de subvenciones especiales que se destinaron a las empresas que desarrollaban programas de inversiones para la exploración y recuperación del Coalbed Metahe (CBM). Como se podrá observar en las figuras adjuntas, publicadas en un Congreso realizado en Australia en el año 2008, se encuentran operando tres plantas de generación de gas, mediante operaciones in situ, con OBTENCION de GAS SINTETICO ( mediante inyección subterránea de Oxidantes a presión, que reacciona con el lignito/Asfaltita, obteniendo CH4 +CO2+H2 ( GST). Las tres plantas que se encuentran operando mediante este sistema Gasificacion Subterránea del Carbón (GSC) se localizan en Australia, Sudáfrica y Rusia); se encuentran próximo a operar unas 23 plantas (Canadá; USA, Rusia, Inglaterra. China, India, etc) y ocho nuevas plantas proyectadas en el mundo quedan como residuo en el subsuelo. El GST es utilizado directamente como combustible o puede ser utilizado para la obtención de otros productos o directamente para la generación de electricidad, en plantas próximas a la zona de extracción
OBJETO DEL PROYECTO: El objeto de nuestro PROYECTO es la Elaboración de Gas sintético y natural, a través de producir una GASIFICACIÓN SUBTERRANEA DEL CARBON que nos permitirá LA GENERACIÓN de Energía Eléctrica de forma permanente. Limpia y sin contaminación ambiental, desarrollada bajo un nuevo concepto, diseño y tecnología que nos brinda la posibilidad de disponer de energía eléctrica en cualquier parte de nuestro País, utilizando las reservas carboníferas que se encuentran en importantes Yacimientos de Argentina. La gasificación del carbón no es nueva. Es la conversión del carbón a un gas (conocido como el Gas de Síntesis de la alta calidad o GST) con una serie de reacciones químicas que aportan Calor, Energía, Otos Componentes Derivados y Agua. La gasificación subterránea del carbón (GSC) es el proceso de gasificar el carbón “in-situ”. GSC proporciona el acceso al carbón, en profundidad, eliminando la necesidad de un minado y de procesos de producción de gas a través de una planta de gasificación en superficie. La tecnología de GSC se ha desarrollado a partir de numerosos ensayos desde los años 1900 tempranos. Los proyectos de GSC para la producción de energía han estado funcionando en la antigua Unión Soviética por más de 40 años.
Este tipo de GAS SINTETICO (GST) es el producto directo del proceso de gasificación y es un Gas Combustible compuesto principalmente por hidrógeno, metano, monóxido de carbono y bióxido de carbono. Las proporciones de estos componentes dependen de la geología del depósito de carbón y los parámetros de proceso de GSC, incluyendo tipo de oxidante, temperatura y presión.
en profundidad tiene varios objetivos fundamentales:
El GST producido por GSC se puede utilizar económicamente para una variedad de propósitos, incluyendo: La producción de combustibles líquidos (GTL), producción de energía en centrales eléctricas del ciclo combinado de turbinas a gas, como materia prima para diversos procesos petroquímicos, por ejemplo produciendo FERTILIZANTES DE ALTA CALIDAD, PRODUCTOS QUIMICOS PARA LA INDUSTRIA PETROQUIMICA Y OTROS GASES TALES COMO HIDROGENO, AMONÍACO, METANOS, ETER DIMIETILICO Y GAS NATURAL METANO.
2. OBTENER COMBUSTIBLE DERIVADO DEL CARBON, con alto grado de pureza denominado Carbón Ultra Limpio (UCC: Ultra Clean Coal), cuyo contenido de materia mineral es inferior al 0,1% en peso.
OBJETIVOS DE LA GASIFICACIÓN DE CARBÓN: La utilización de CARBÓN en la producción de energía a escala mundial se encuentra aún en aumento debido a la disminución de las reservas de gas natural y petróleo en comparación con las de carbón. Éstas últimas pueden cubrir la demanda por cientos de años, con la posibilidad de sustituir a los combustibles livianos en muchas aplicaciones. La gasificación (o lixiviación) del carbón
1. PRODUCIR ENERGÍA DEL CARBON “SIN EXTRAERLO DEL YACIMIENTO”. Su desarrollo podría suponer aprovechar el carbón de manera más ecológica y utilizar el hidrógeno como energía renovable.
3. LA UTILIZACIÓN DEL GAS y/o del UCC en diversas industrias, como por ejemplo en turbinas de gas por inyección directa, generando una elevada eficiencia en la producción de Energía Eléctrica. 4. Sustituto del Coque de Petróleo, también se puede utilizar en la producción de electrodos en la industria del aluminio; como materia prima para la producción de compuestos aromáticos y algunas variedades de polímeros como los utilizados a altas temperaturas y fibras de carbono; entre otros usos. 5. Disminuir el impacto ambiental producto de la explotación y beneficio del carbón al sustituir los open pity minas subterráneas por sistemas de gasificación in situ, y disminuir el riesgo del trabajador minero en estos tipos de explotación.
6. Aumentar las reservas minables de carbón a nivel mundial, ya que actualmente solo entre 1/6 y 1/8 de estas reservas son explotables, debido principalmente a la profundidad del manto de carbón. 7. Eliminar la producción de residuos durante la combustión del carbón en la forma de cenizas (dispersas en el aire o como residuo sólido) y escorias de fundición. Estos residuos sumaron 122 millones de tn solamente en 2003 en USA, de los cuales el ~62% fue utilizado como rellenos. 8. DISMINUIR LOS COSTOS DE PRODUCCION y beneficio del carbón, produciendo un GAS LIMPIO que Compite en el mercado con el Gas Natural. 9. ASEGURAR UN SUMINISTRO DE ENERGÍA LIMPIA, CONTÍNUA, CONVENIENTE Y CONFIABLE, que pueda Alimentar la Gran Demanda en un futuro mediato, en función de las tasas de crecimiento poblacional y la Crisis Energética Nacional.
METODOLOGÍA La GSC utiliza un proceso similar al utilizado en la gasificación en superficie. La principal diferencia es que en la GSC el yacimiento de carbón subterráneo se convierte en el reactor, por lo que la gasificación del carbón se realiza bajo
tierra en vez de en un depósito de gasificación fabricado en la superficie. La utilización del método depende de que la mina esté situada cerca de los centros de consumo o los sistemas de transmisión eléctrica: como el reactor de combustión es la propia mina, un proyecto sólo se podría ejecutar en el mismo lugar. La gasificación subterránea consiste en una cámara, dentro del manto de carbón, en la que se INYECTAN COMPONENTES OXIDANTES (ICOx) a presión. De esta forma, las reacciones químicas conseguidas producen un GAS RICO en Dióxido de carbono, HIDROGENO, METANO y otros elementos. Este GAS, tras una desulfuración, puede utilizarse para generar ENERGÍA ELECTRICA u otro Combustible. El carbón empleado no necesita ser de alto poder calorífico, sino que permita buenas reacciones, aunque su óptimo aprovechamiento también depende de las características geológicas del Yacimiento. En el proceso de GSC, se perforan POZOS DE INYECCION en un MANTO O YACIMIENTO DE CARBON, y se inyecta Componentes Oxidantes. La Superficie del carbón en la formación se enciende, y las altas temperaturas (~1200°C) de la combustión y los Elementos Oxidantes Inyectados y Controlados, causan que el carbón en las cercanías se oxide parcialmente produciendo hidrógeno (H),
monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), y cantidades apreciables de metano (CH4) y sulfuro de hidrógeno (H2S). Estos productos fluyen a la superficie a través de UNO O MAS POZOS DE PRODUCCION ubicados por delante de la zona de combustión. A medida que la superficie es quemada y la zona se agota, la operación se mueve siguiendo el manto de carbón. En su forma más simple, GSC trabaja de la siguiente manera: 1. Los pozos verticales se perforan en el manto de carbón. Éstos son ligados juntos horizontalmente por acoplamientos de la perforación o de la combustión. 2. Se enciende el manto de carbón y los Componentes Oxidantes se bombean en el pozo de inyección para conducir la combustión y la gasificación del carbón. 3. Con la combustión parcial y una serie de reacciones subsecuentes controladas por el calor, la presión y la ICOx, el carbón se convierte a GAS SINTETICO DE CARBONO (GST). 4. Cuando ocurre la combustión del carbón, se producen calor y CO2. Estos productos activan las reacciones de la gasificación. El GAST fluye del compartimiento de la gasificación a través de la conexión horizontal en el manto de carbón y fluye a la superficie a través de otro pozo llamado pozo de producción.
INFORMACION MERCADO ENERGETICO REPUBLICA ARGENTINA. Entre marzo y abril, el Ministerio de Energía emitió tres resoluciones fijando los nuevos precios del gas en el pozo. Se producen en las Reservas Para cobrar, U$S 7.50 per millon de BTU. Venta de Gas Producido como Gas Natural, por cada 150.000 m3/d de Gas Producido Me pagan U$S 40.468,00 por día, generando un ingreso anual de U$S. 4.568.480.00. Si se comercializan los 3600 Mw/d de Energía Eléctrica que se pueden generar con 100.000 m3/d, se perciben U$S 396.000.00 por día, lo que significa un ingreso anual de U$S 142.560.000,00 deduciendo los costos operativos. COMPARACION PRECIOS ARGENTINA PAGADOS POR CAMMESA POR Mw/Hr
* Energía Eólica: U$S 56,25 Mw/Hr. * Energía Solar: U$S 57,04 Mw/Hr. * Energía por Biomasa: U$S 110,00 Mw/Hr. * Energía Hidráulica: U$S 105,00 Mw/Hr. * Energía por Biogas: U$S 154,00 Mw/Hr. * Energía por GSCarbon: U$S 154,00 Mw/Hr
PARA EJECUTAR ESTE PROYECTO SE REQUIERE UN FINANCIAMIENTO DE US $ 239.459.356,00. Teniendo en cuenta un ajuste de costos en el momento del otorgamiento del Financiamiento, una cantidad aproximada de U$S 250,000,000.00 Este proyecto, de acuerdo con las Reservas Carboníferas del Embalse tiene una Vida Útil de Producción de 200 AÑOS.
PROVINCIA DE LA RIOJA – REPUBLICA ARGENTINA. MINA VILLA CASTELLI Datos sobre Reserva y Calidad de Carbón. De acuerdo a los estudios realizados por Ministerio de Minería y Producción de la Provincia de La Rioja, las Reservas inferidas más importantes de Asfaltitas y Pirobitumenes están localizados en el faldeo del cordon del Famatina, donde se localiza la mina Villa Castelli. Las Reservas Inferidas de 500.000.000 Tns. con una calidad de Asfaltitas, ( Mineral de Carbón y Pirobitumenes conformada de acuerdo a Análisis de laboratorio por un 16% de humedad, 4.1 Material Volatil, Carbón 84.1 % , Azufre Total el 1.9 %, Cenizas el 5.1 % y un PCS de 9387,00 Cal/gr. Este Mineral puede ser encuadrado Como Carbón Subituminoso dentro de la Clasificación ASTM. El gas presenta un alto contenido de Hidrogeno y Metáno, con muy baja producción de Alquitran, con baja formación de CO2, cenizas y Azufre. Donde la Cordillera incide en Cuenca Neuquina, afloran centenares de vetas de hidrocarburo sólido (Asfaltita). Muchas han sido objetos de trabajos mineros. De común acuerdo, la Asfaltita es producto de maduración de lutitas, ricas en materia orgánica, las vetas son mayormente filones subverticales, rectilíneos y continuos, que cortan las estructuras regionales, así como todos los estratos, del Jurásico al Paleoceno. Los espesores son máximas donde la roja de caja es más resistente a la fractura. Muchos filones yacen cerca de fallas reactivadas del basamento. Ahí la Asfaltita es de alto grado, pero en otros lugares es de grado menor. También cerca de las fallas, los filones de Asfaltita alimentan costras calcáreas. En algunos filones o en sus rocas de caja, hay minerales de origen hidrotermal.