De todos los combustibles fósiles, el carbón es por mucho el más abundante en el mundo. Se ha estimado que a fines del año 2000 existirán más de 1 billón (1x1012) de toneladas en reservas totales accesibles de forma económica, y mediante las tecnologías de explotación actualmente disponibles. De estas reservas aproximadamente la mitad corresponden a carbón de alto rango o carbón duro.
No solamente existen grandes reservas, sino que también están geográficamente esparcidas en más de 100 países en todos los continentes. La abundancia de las reservas constituye una disponibilidad de suministro durante mucho tiempo. A los niveles de producción de 1998, las reservas de carbón son suficientes para los próximos 250 años. La cifra anterior considera los recursos carboníferos que pueden probarse durante las exploraciones en curso, aquellos recursos que se vuelvan accesibles a medida que se hagan mejoras en las tecnologías de explotación; o se vuelvan comerciales por el incremento en el uso de carbones de bajo rango, cuya utilización no es actualmente rentable.
Adicionalmente, se continúan haciendo avances significativos para mejorar la utilización eficiente del carbón, de tal manera que pueda obtenerse más energía útil de cada tonelada de carbón.
Las relaciones actuales de reservas de carbón son aproximadamente 4 veces las reservas de petróleo. La disponibilidad de reservas abundantes y fácilmente accesibles también significa disponibilidad de energía estable para países tanto importadores como productores. La siguiente figura muestra la distribución mundial de las reservas de carbón duro. Nótese que aún cuando existen países con grandes reservas, éstas se encuentras dispersas en toda la geografía.
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Distribución mundial de las reservas de carbón duro, en 1x1012 ton. |
 El Sector Energético
La demanda de energía está estrechamente relacionada con el crecimiento económico y los estándares de vida. Actualmente la demanda mundial de energía está incrementándose a una tasa promedio de 2%. Se anticipa que este incremento ha de continuar, y por tanto, el consumo de energía será el doble de 1995 en el 2030 y el triple en el 2050. Cobran fuerza, en este escenario, fuentes energéticas tales como la biomasa (12%) y la energía nuclear (20%). La participación del carbón se proyecta cercana al 40% para el año 2100, donde el petróleo prácticamente habrá desaparecido como fuente energética.
| |  Distribución mundial de las reservas de carbón duro, en 1x1012 ton.
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Los suministros adecuados de energía serán esenciales para que las naciones del mundo mantengan su expansión industrial y económica. En el mundo en desarrollo, la primera señal de mejoramiento de los estándares de vida es la disponibilidad de electricidad. Inicialmente, ésta puede utilizarse solamente para proveer luz, pero es inmediatamente requerida para encender artefactos electrodomésticos de todo tipo para uso residencial e industrial. Las economías de los países en desarrollo, con su desarrollo industrial y el aumento en los estándares de vida, están consumiendo electricidad, a una tasa que aumenta rápidamente. En Indonesia, por ejemplo, la generación de energía se ha duplicado cada 5 años en los últimos 25 años y se espera que siga creciendo como mínimo a este ritmo.
En la generación mundial de energía primaria por tipo de combustible, para 1998 el carbón representó un 26,2%. (Se denomina energía primaria a los recursos disponibles en la naturaleza y que pueden utilizarse en forma directa o indirecta en su aplicación energética final. Se denomina energía secundaria al conjunto de los productos energéticos disponibles en forma directa para su utilización final y que pueden incluir a algunos recursos de energía primaria).
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Generación de energía primaria por tipo de combustible, 1998.
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A medida que el desarrollo económico se lleva a cabo, desde el punto de vista doméstico se comienza a cambiar de las fuentes tradicionales de energía, como la madera, a otras más modernas como la electricidad. En este contexto el carbón cumple un rol protagónico: para 1998 un 37% de la generación de energía eléctrica fue producida en base a carbón. Las proyecciones indican que este protagonismo debería mantenerse para los próximos 10 años, descendiendo levemente a un 34% para el año 2010.
Composición de la Oferta
En 1998 se produjeron 3.656 millones de toneladas (MMton) de carbón bituminoso, de las cuales más de la mitad fueron utilizadas para generar electricidad. Comparando estas cifras con la producción de 1978, se obtiene un crecimiento del 40% en los últimos 20 años.
La producción mundial de carbón sub bituminoso para 1998 alcanzó 895 MMton, donde Alemania se perfila como el productor más importante, con cerca del 20% de la producción total. Como muestra el Los principales diez productores de carbón fueron: República Popular China, EEUU, India, Sudáfrica, Australia, Ex URSS, Polonia, Ucrania, Kazakhstan e Indonesia.
| | | | Principales países productores de carbón, 1998.
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Del total de carbón producido en 1998, más de 500 MMton fueron comercializadas internacionalmente. Se estima que el comercio internacional del carbón bituminoso continuará creciendo por encima de 560 MMton en al año 2000. La oferta de carbón térmico y metalúrgico, por lo general mantienen la misma tendencia. En 1998 se comercializaron 510 millones de carbón de bituminoso, de las cuales cerca de un 60% fue carbón térmico, y un 40% fue carbón metalúrgico. El comercio de carbón térmico en los últimos 20 años presenta un crecimiento del 7% anual.
|  Proyecciones del crecimiento eléctrico según tipo de combustible
(Energy Information Administration, International Energy Outlook 1998-2020, DOE/EIA)
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Importaciones y Exportaciones
Tanto el tamaño como la diversidad del comercio internacional del carbón son únicos. No obstante, el más grande productor no es necesariamente el más grande exportador (Ver Gráfico 1.3). Para algunos países, tales como Australia y Colombia, la exportación de carbón es de mayor importancia para la economía nacional que el consumo interno. Por otra parte, los mayores productores: República Popular China, EEUU e India, también importan carbón, por razones de calidad y logística.
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Principales productores / exportadores de carbón bituminoso, 1998.
| Australia es el líder mundial en la exportación de carbón; en 1998 exportó 167 MMton, de una producción total de 219 MMton. Las exportaciones australianas fueron a más de 25 países. El carbón representa el renglón de mayor valor en las exportaciones de Australia.
Otros grandes exportadores fueron EEUU, que exportó a 29 países 70,5 MMton de un total de 939 MMton producidas, y Sudáfrica, que exportó 67,2 MMton de un total de 223 MMton. Opuesto a esto, la República Popular China exportó sólo 32 MMton en 1996, de su producción total de 1.236 MMton, reflejando así un gran consumo interno.
Normalmente los importadores de carbón se abastecen de un amplio rango de fuentes. Por ejemplo, en 1998 tanto Francia como los Países Bajos y España importaron carbón de más de 10 países diferentes. La razón de esta diversidad en la comercialización del carbón, no sólo es un asunto de poder contar con varios proveedores, sino que también tiene que ver con la necesidad de usar diferentes calidades de carbón para satisfacer requerimientos específicos de los clientes. Los países protagonistas en la exportación mundial de carbones térmicos y metalúrgicos durante 1998, fueron: Australia, EEUU, S.Africa, Indonesia, Canada, China, Colombia, Polonia y la ex URSS. Por su parte, para el mismo año, los principales importadores de carbones térmicos y metalúrgicos fueron: Japón, Repúlica de Corea, Taipei, Alemania, Europa, y los Países Bajos.
Los consumidores de carbón, aunque dependan independientemente de suministros domésticos o importados, pueden confiar en su seguridad. Esta seguridad significa que la generación de electricidad para uso industrial o doméstico puede ser garantizada, a precios estables y competitivos, en comparación con otros combustibles fósiles.
| Composición de la Demanda
El carbón como fuente energética satisface mercados muy diversos: generación eléctrica, fabricación de acero, fabricación de cemento, y variados procesos industriales de calentamiento. En los países en desarrollo, su uso doméstico para calefacción y cocción es también significativo. No obstante, el principal uso del carbón lo constituye la generación de energía eléctrica. Actualmente, más de la mitad de la producción mundial de carbón suministra el 37% de la electricidad mundial. Existen muchos países son altamente dependientes del carbón para su electricidad: Polonia (97%), Sudáfrica (93%), Australia (85%), China (80%), India (75%), República Checa (74%), Grecia (71%), Dinamarca (67%) y EEUU (57%) (Fuente: IEA&Shell, World Energy Outlook, OECD/IEA)
El carbón es también indispensable para la producción de hierro y acero; casi el 70% de la producción de acero proviene de hierro hecho en altos hornos, los cuales utilizan carbón y coque. Por su parte, la mayoría de las plantas de cemento del mundo son alimentadas con carbón. El Gráfico 1.4 muestra el uso de las 3.762 MMton de carbón bituminoso producidas durante 1996.
| | | Industria Eléctrica
Antiguamente el método convencional para generar electricidad consistía en quemar bloques de carbón en grandes calderas. Actualmente hay versiones modernas y eficientes de este sistema, donde se inyecta carbón pulverizado (PCI) con el fin de incrementar su área superficial y el rendimiento de combustión.
Se estima que para atender la demanda mundial de electricidad en los próximos 25 años, es necesario un aumento escalonado de 1000 MW cada semana, equivalente a la construcción semanal de una planta nueva del mayor tamaño unitario hasta ahora construido en el mundo. Casi un 40% de esta nueva capacidad será basada en carbón.
Industria del Acero
La producción mundial de acero es actualmente de alrededor de 790 MMton por año y se espera un incremento constante. Casi el 70% de la producción total se basa en la fundición de mineral de hierro en altos hornos para luego refinarlo y convertirlo en acero predominantemente en hornos de refinación de mineral a base de oxígeno. Un alto horno utiliza mineral de hierro, coque, pequeñas cantidades de caliza[7], y en los casos en donde se utiliza la inyección de carbón pulverizado, carbón térmico pulverizado o granulado.
El carbón es procesado en baterías de hornos de coque. La mezcla de carbón, triturada a un tamaño de 3 mm, se agrega por la parte superior de los hornos y se calienta sobre 1.200 ºC durante un periodo de 18 a 20 horas.
Los altos hornos con PCI requieren de 350 a 400 Kg. de coque, formado de 525 a 600 Kg. de carbón coquizable, además de 100 a 200 Kg. de carbón PCI barato, alrededor de 700 Kg. de carbón por cada tonelada de metal caliente producido. Los hornos sin PCI usan más coque, también equivalente a casi 700 Kg. de carbón, pero sobre todo utilizan el carbón coquizable que es más costoso. Como una tonelada de acero usa aproximadamente 90% de metal caliente y 10% de desechos de acero, se utilizan alrededor de 630 Kg. de carbón por cada tonelada de acero.
Cerca de 30% de la producción mundial de acero se lleva a cabo en hornos de arco eléctrico, los cuales funden los desechos de hierro y acero. Mucha de la electricidad usada en los hornos de arco eléctrico es generada por plantas a base de carbón. Se están desarrollando nuevos procesos para la reducción directa de hierro (RDH), con lo cual se eliminan los altos hornos y los hornos de coque, así como la necesidad del costoso carbón coquizable. Sin embargo las plantas de RDH seguirán usando carbón como combustible, y sólo aportarán un pequeño porcentaje de la producción de acero a nivel mundial por muchos años. En el futuro previsible, el carbón continuará siendo indispensable para la producción de acero.
Comercialización
Un buen número de países carecen de recursos energéticos propios. La dependencia de combustibles importados puede hacer a una nación vulnerable a deficiencias de suministros si existen trastornos económicos o políticos en la región en donde se encuentra su principal proveedor de recursos energéticos. El riesgo es mayor si estas fuentes de recursos están concentradas en sólo una o dos áreas del mundo. Por ejemplo, más del 65% de las reservas de petróleo están localizadas en el Medio Oriente y más del 70% de las reservas de gas también están en el Medio Oriente y la antigua Unión Soviética.
En los años 70 existieron serios trastornos en la economía mundial de la energía, como consecuencia del rápido aumento en los precios y una reducción del 5% en el suministro de petróleo. Recién a fines de los años 70, la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP) tomó fuerza en el mercado de la energía[8]. Tales situaciones no afectaron tanto a los países que se basaban, en gran parte, en carbón para cubrir sus necesidades de energía. Lo anterior, debido a la combinación de la diversidad geográfica de las reservas carboníferas y a la seguridad de su importación. Muchas naciones pueden usar sus propias reservas de carbón y aquellos que no las posean pueden confiar plenamente en el carbón importado. La confiabilidad de las importaciones está asegurada por la competencia entre los muchos países productores de carbón en el mundo, además de que el carbón es usualmente transportado por seguras rutas marítimas a los países consumidores.
Las importaciones de carbón para los próximos 20 años muestran un atractivo crecimiento[10], principalmente en los primeros 10 años, donde se estima un crecimiento promedio del 22,1%. En la composición de estas importaciones, el carbón térmico asume un rol protagónico, aumentando a 454,7 MMton (31,6%) y 486,4 MMton (7%) para las próximas 2 décadas (Fuente: U.S. Departmen of Energy International Outlook 2000).
En el evento de una interrupción en el suministro de carbón de una región del mundo, el incremento de suministro en otras regiones, garantiza a los generadores de energía y fabricantes de acero la estabilidad y seguridad en los suministros. Casi el 40% de la electricidad y cerca del 70% del acero del mundo dependen del carbón.
Proyecciones
Los pronósticos más recientes sugieren que la población del mundo crecerá de 5.290 millones en 1990 a más de 8.000 millones en el año 2020. Alrededor del 90% de ese crecimiento ocurrirá en los países en desarrollo.
En 1990, aproximadamente el 75% de la población del mundo que vive en países en desarrollo y en los recientemente industrializados, consumieron solamente el 33% del total de la energía global consumida. Para el año 2020 se calcula que cerca del 85% de la población mundial vivirá en estos países y será responsable de aproximadamente el 55% del consumo total de energía.
En las dos últimas décadas la demanda de energía en Asia se incrementó en aproximadamente 4,5% por año, en comparación con el 1% experimentado por EEUU y Europa[12]. El aumento del consumo de carbón en Asia ha sido aún más rápido, casi del 5,5% anualmente en los últimos 10 años.
La demanda de electricidad en Asia aumentó aproximadamente 10% por año durante el período 1980 a 1992; para el período que se extiende hasta el 2010 puede esperarse confiadamente un crecimiento promedio del 6%.
La continua importancia del carbón para impulsar el crecimiento económico es resaltada por el hecho de que la participación del carbón en la generación de electricidad en Asia creció del 26% en 1980 al 42% en 1992 y se proyecta que crezca un 54% en el año 2010.
Se estima que la capacidad de generar electricidad con carbón en Asia se multiplique por más de 3 entre los años 1992 y 2010, lo que equivale a una tasa de crecimiento superior a 20.000 MW por año durante este período. Este crecimiento podría estar limitado por la disponibilidad de capital suficiente para financiar la construcción de las plantas generadoras de energía y las líneas de transmisión y distribución requeridas, las cuales son sumamente costosas.
Es ampliamente reconocido que la disponibilidad de electricidad es un elemento básico para una mejora de la calidad de vida. Para que ocurra un desarrollo sostenido, la transferencia de tecnología es vital para facilitar el manejo eficiente de los recursos y para asegurar el acceso a las tecnologías de carbón limpio de que se dispone ahora para la protección ambiental. Como resultado del mejoramiento continuo en las tecnologías de carbón limpio, el carbón se utilizará cada vez más eficientemente. Estas tecnologías permitirán también que las plantas que generan energía con carbón cumplan con las regulaciones ambientales a nivel mundial. El carbón puede quemarse y, se está quemando, limpiamente.
La diversidad y abundancia de las reservas de carbón a nivel mundial, significan que el carbón puede afrontar el desafío estratégico de contar con energía segura. Se pronostica que una vez que las reservas económicas de petróleo y gas se hayan agotado, habrá todavía muchas reservas de carbón ampliamente disponibles para satisfacer las necesidades de energía del mundo. El carbón puede también atender el desafío económico de producir energía para las industrias y hogares a un costo razonable y con la debida atención al medio ambiente.
No existe en el futuro previsible ninguna alternativa práctica, distinta al carbón, que permita generar la electricidad adicional que requiere la mayor parte de los países en desarrollo, para su crecimiento económico y para mejorar sus estándares de vida.
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La producción mundial de carbón sub bituminoso para 1998 alcanzó 895 MMton, donde Alemania se perfila como el productor más importante, con cerca del 20% de la producción total. Como muestra el Los principales diez productores de carbón fueron: República Popular China, EEUU, India, Sudáfrica, Australia, Ex URSS, Polonia, Ucrania, Kazakhstan e Indonesia.
Tanto el tamaño como la diversidad del comercio internacional del carbón son únicos. No obstante, el más grande productor no es necesariamente el más grande exportador (Ver Gráfico 1.3). Para algunos países, tales como Australia y Colombia, la exportación de carbón es de mayor importancia para la economía nacional que el consumo interno. Por otra parte, los mayores productores: República Popular China, EEUU e India, también importan carbón, por razones de calidad y logística.
Los consumidores de carbón, aunque dependan independientemente de suministros domésticos o importados, pueden confiar en su seguridad. Esta seguridad significa que la generación de electricidad para uso industrial o doméstico puede ser garantizada, a precios estables y competitivos, en comparación con otros combustibles fósiles.
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