Guia ambiental del carbon-Colombia

El carbon es un recurso muy importante para colombia, ya que es uno de sus grandes productores,dicha elaboracion esta ligada con la colaboracion con el medioambiente, por eso el ministerio de ambiente elaboro una guia ambiental.

La Guía Ambiental para el Transporte de Carbón es un instrumento orientador para el sector transportador, mediante el cual se facilita, en el mediano plazo, la transición de un esquema tradicional de comando y control a un esquema de gestión ambiental fundamentado en la autogestión y autorregulación. El objetivo principal es motivar y orientar a los diferentes responsables frente al manejo social y ambiental del transporte de carbón en Colombia, para que desarrollen el autocontrol de su actividad, aplicando las normas preventivas y correctivas que a cada uno corresponde.

El siguiente enlace nos dirige a dicha guia:

http://www.minambiente.gov.co/documentos/guia_ambiental_transporte_carbon.pdf

PROCESO DE MINERIA DE CERREJON

Cerrejon es la operacion de mineria a cielo abierto mas grande del mundo. En el siguiente video se muestra el proceso de la extraccion del mineral hasta la exportacion, principalmente hacia Holanda, a los puertos de Amsterdam, Rotterdam y Antwerp, que son las principales puertas de entrada del Carbón de Europa.

Cerrejón es una entidad compuesta por multinacionales extractora y exportadora de carbón térmico que opera en La Guajira, Colombia. Su explotación de 32 millones de toneladas anuales se realiza en un complejo minero carbonífero a cielo abierto ubicado en el valle del río Ranchería justamente al sur de la falla de Oca - Ancon, una vía férrea de 150 kilómetros de longitud y Puerto Bolívar, un terminal marítimo de embarque, que recibe buques de hasta 180.000 toneladas de carga. El valor agregado de esta minera reside en su operación integrada (mina-vía férrea-puerto) única en Colombia, lo que garantiza mayor eficiencia productiva y menor impacto sobre el medio ambiente.

Carbon mineral en Argentina, YCF.

Yacimientos Carboníferos Fiscales (YCF) fue una empresa pública argentina que funcionó desde 1958 hasta el momento de su privatización en1994. Se encargaba de la explotación, transporte y comercialización del carbón del yacimiento Río Turbio.

Con el advenimiento de la Segunda Guerra Mundial, la Argentina se vio inmersa en un gran problema, como fue el desabastecimiento de carbón, un producto importado, y del que dependía para la generación eléctrica, los ferrocarriles, altos hornos y la mayoría de las industrias.

En ese momento, la solución más rápida para enfrentar esta situación consistió en la conversión de la mayor parte de las calderas para que pudieran utilizar fuel oil, maderas e incluso granos.

Sin embargo, el 27 de mayo de 1941, por Resolución del Directorio de Y.P.F. (Yacimientos Petrolíferos Fiscales), se crea la División Carbón Mineral, que toma a su cargo el estudio de los carbones nacionales y su explotación. Poco después, en 1943, se crea la Dirección Nacional de Energía y dos años más tarde surge la Dirección General de Combustibles Sólidos Minerales. En una primera etapa se realizó la apertura de la llamada "Mina 1" en Río Turbio. La mina era explotada con técnicas manuales y desde allí el carbón era transportado en camiones hacia Río Gallegos.

Tras el fin de la guerra, la importación de carbón se normalizó. Sin embargo, las tempranas discrepancias entre los EEUU y la Unión Soviética hicieron que el mundo entero se preparara para un nuevo e inevitable conflicto global. Esa posibilidad representaba un enorme riesgo para la industria nacional que aún dependía del carbón extranjero. Por ello la explotación de yacimientos en suelo argentino se convirtió en una política de Estado.

Uno de los principales inconvenientes del yacimiento de Río Turbio era el transporte de carbón desde la mina hasta Río Gallegos, ya que los camiones a vapor consumían una buena parte del carbón que transportaban durante el trayecto. Es por eso que se decidió la construcción de un tendido ferroviario desde el yacimiento hasta el puerto de embarque.

En 1947 comenzó la extracción en la "Mina 2" y en 1950 se abrió la "Mina 3". Aquel año se inauguró una planta depuradora y se inició la construcción del ramal ferroviario entre Río Turbio y Río Gallegos. La descarga de los materiales comenzó en mayo de 1950 y debió hacerse sobre la misma playa de Río Gallegos, ya que en ese entonces la ciudad aún no tenía puerto. Debido al clima patagónico, todas las obras debieron hacerse durante los meses de octubre a abril.

El 24 de mayo de 1951, se procedió a la inauguración provisional del Ramal Ferro Industrial "Eva Perón" (luego Ramal Ferro-Industrial Río Turbio), y se construyó un muelle de madera provisorio con sus instalaciones mecánicas, que fue ampliado y mejorado. Las obras concluyeron en 1956.

Finalmente, el 6 de agosto de 1958, mediante decreto presidencial, se creó la empresa Y.C.F. (Yacimientos Carboníferos Fiscales), sustituyendo de esta forma a la División Carbón Mineral de YPF, que hasta ese momento se había encargado de la explotación de las minas.

Desde la inauguración del ferrocarril, la producción fue en aumento hasta 1979, cuando se dio el punto máximo de producción, con 1.400.000 t de producción bruta y 700.000 t de producción depurada, gracias a la incorporación de última tecnología en extracción.

La comercialización alcanzó su punto máximo en 1972 con 570.000 toneladas vendidas y de allí en más se estancó, debido a dificultades comerciales importantes. Especialmente, debido a la falta de interés en el carbón como fuente generadora de electricidad en favor de la generación hidroeléctrica y nuclear.

Luego de 1979 la empresa entraría en una etapa de pocas inversiones, lo que provocaría el deterioro de maquinarias e infraestructura, incidiendo negativamente en la producción y provocando una crisis.

Sin embargo, la situación atravesada por Río Turbio no era particular, ya que la mayoría de las minas de carbón en el mundo padecían una agonía similar: en Chile se habían cerrado todas y en el Reino Unido, habían sufrido un duro golpe con la asunción de Margaret Thatcher.⁵

En el periodo 1985-1987 se pretendió realizar inversiones y renovación de equipos en YCF, dentro del marco del "Plan Austral", pero su fracaso derivó en una reducción de gastos, sin importar el deterioro social y productivo.

Finalmente, en 1993 la empresa entró en un periodo de re-estructuración que concluyó con su privatización en 1994. La concesión fue ganada por un consorcio liderado por el grupo Taselli, un conglomerado de empresas que llegó a incluir a Aceros Zapla, Materfer, Massey Fergusson y Ferrocarriles Metropolitanos (Líneas Roca, San Martín y Belgrano Sur). En el caso de YCF la compañía recibió un subsidio estatal de 22,5 millones de pesos-dólares durante 10 años y un contrato de provisión de carbón a la usina térmica de San Nicolás. A su vez, esta central (de la norteamericana AES) debía pagar por el carbón de Río Turbio un 20% más que el valor internacional.

Sin embargo, en agosto de 2001, la Nación dejó de girar el subsidio y la central de San Nicolás interrumpió sus compras de carbón. En enero de 2002, los administradores de Río Turbio le anticiparon al Gobierno que abandonarían la concesión y en mayo la empresa se declaró en convocatoria de acreedores. El entonces presidente Eduardo Duhalde decidió intervenir la mina, convirtiéndose en la primera empresa privatizada que volvía al Estado, una tendencia que había comenzado poco tiempo antes con la caducidad de algunas concesiones provinciales y que año a año se iría acentuando.

Importacion y Expotacion del carbon

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. 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.

Australia es el líder mundial en la exportación de carbón;  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 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, 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.

• DEMANDA DE CARBON

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.

Producción mundial de carbon

El mundo consume actualmente másde 4.050Mt de carbón al años. El carbón se utiliza en diferentes sectores, incluyendo la generación de electricidad, la producción de hierro y acero, la producción de cemento y como combustible líquido. La mayor parte del carbón se utiliza para la generación de electricidad, carbón térmico o lignito, o para la producción de hierro y acero, carbón de coque.

Producción de carbón

Se producen más de 4.030 Mt de carbón en la actualidad, con un incremento del 38% en los últimos 20 años. La producción de carbón ha crecido más rápidamente en Asia, mientras que en Europa se ha producido un descenso en la producción.

Los países con mayor producción no están con­finados a una única región. Los cinco principales productores son China, EEUU, India, Australia y Sudáfrica. La mayoría de la producción mundial de carbón se utiliza en el país en el que se produce; sólo un 18% de la producción de carbón se dedica al comercio internacional de carbón. Se espera que la producción global de carbón alcance los 7.000 millones de toneladas en 2030, representando China la mitad del crecimiento durante ese periodo. La producción de carbón térmico se prevé que alcance los 5.200 millones de toneladas, la de carbón de coque los 624 millones de toneladas, y el carbón bituminoso los 1.200 millones de toneladas.

Consumo de carbón

El carbón juega un papel vital en la generación de electricidad y se espera que este papel siga siendo el mismo. El carbón sirve de combustible para generar el 39% de la electricidad producida en el mundo y esta proporción será prácticamente la misma durante los próximos 30 años.

Se prevé que el consumo de carbón térmico crezca un 1,5% cada año durante el periodo 2002-2030. El lignito, utilizado también para generar electricidad, crecerá a un ritmo de un 1% anual. La demanda de carbón de coque para la producción de hierro y acero aumentar á un 0,9% anual durante este periodo.

El mayor mercado para el carbón es Asia, que actualmente representa el 54% del consumo mundial de carbón, aunque es China la principal responsable de ello. Muchos países no cuentan con recursos energéticos naturales su­cientes para cubrir sus necesidades energéticas, por lo

que deben importar energía. Japón, China Taipei y Corea, por ejemplo, importan cantidades signi­cativas de carbón térmico para la generación de electricidad y carbón de coque para la producción de acero.  No es sólo la falta de carbón autóctono lo que lleva a los países a importar carbón, sino también la importancia de obtener tipos especí­cos de carbón. Los principales productores de carbón, como China, EEUU e India, por ejemplo, también 

Carga al buque

El siguiente video, es una demostracion de como se introduce el carbon mineral en las bodegas de los Bulk-carriers o barcos de carga seca.

La filmacion muestra como una grua,montada en el medio del mar, descarga el carbon extraido en tierra del barco balsa y lo introduce dentro de las escotillas o bodegas del barco.

CARBON MINERAL: TRANSPORTE

CARBON MINERAL: TRANSPORTE

TRANSPORTE DEL CARBON MINERAL

El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno,¹ utilizada como combustible fósil.Es un recurso no renovable

El carbón se origina por la descomposición de vegetales terrestres que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad.^4 5 Los restos vegetales se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos de agua y, por lo tanto, protegidos del aire, que los degradaría. Comienza una lenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonificación. Se estima que una capa de carbón de un metro de espesor proviene de la transformación por diferentes procesos durante la diagénesis de más de diez metros de limos carbonosos.⁶

PRODUCCION

Explotación a cielo abierto:

Se comienza por retirar el material que recubre el yacimiento. Después se procede a la extracción del mineral y acto seguido, cuando se termina de sacar el carbón de yacimiento, se vuelve a cubrir el terreno para que no haya un gran impacto medioambiental.

Explotación subterránea:

Cuando el mineral se encuentra a grandes profundidades se cavan pozos hasta llegar a la veta y después galerías para extraerlo. Para ventilar este tipo de explotación se utiliza un método que consiste en comunicar entre sí estos pozos para que los gases que desprende el carbón salgan al exterior y no se produzcan explosiones.

Para evitar que la mina se hunda se le pone pilares en cada capa y cuando ya se ha terminado se provoca el derrumbe.

Para transportar el material se hace por medio de vagonetas en las instalaciones y si la explotación minera está más modernizada se hace por medio de cintas transportadoras y elevadores.

PAISES PRODUCTORES, EXPORTADORES E IMPORTADORES

La producción mundial de carbón en 1994 refleja la crisis de la minería en la Unión Europea (la producción bajó un 17,4%) y en Rusia (decayó en un 6,2%).

En cambio se produjo un dinamismo en la industria carbonífera de Estados Unidos, China, India, Colombia y Australia, entre otros países.

Los principales productores son China, Estados Unidos, India, Rusia y Australia entre otros.De los cuales Australia, Indonesia,Rusia, Estados Unidos y colombia son expotadores del mismo.

Los países que importan este mineral son principalmente: Japon, Corea, India y Singapur

USOS DEL CARBON

Sus usos se dividen en coque, plásticos y combustible

Coque: residuo duro y poroso que resulta después de la destilación destructiva del carbón. El coque se emplea como agente reductor para la fundición de hierro y como combustible; tiene un color gris negruzco y un brillo metálico.

Plásticos: materiales polímeros orgánicos (compuestos formados por moléculas orgánicas gigantes) que son plásticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado.

Los plásticos se caracterizan por una alta relación resistencia/densidad, unas propiedades excelentes para el aislamiento térmico y eléctrico y una buena resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes.

Combustible: cualquier sustancia que reacciona con el oxígeno de forma violenta, con producción de calor, llamas y gases. Supone la liberación de una energía.

TRANSPORTE

El transporte de carbón es en un 90% Maritimo y en un 10% terrestre (principalmente ferrocarril)

El transporte marítimo de carbón aumentó 7.9% en el año 2000 y alcanzó una cifra sin precedentes en toda la historia de 520 millones de toneladas.

Cadena logística de carbón

-MINA (ORIGEN)    

-LOGISTICA DE TRANSPORTE EN PAIS DE ORIGEN (FERROCARRIL)

-LOGISTICA PORTUARIA EN PAIS DE ORIGEN

-TRANSPORTE MARITIMO

-LOGISTICA PORTUARIA EN PAIS DE DESTINO

-LOGISTICA DE TRANSPORTE PAIS DE DESTINO

-CENTRAL TERMICA

CENTRALES TERMICAS QUE SE SUMINISTRA

-Central térmica litoral apta para cargamentos transoceánicos

-Central térmica litoral apta para cargamentos por cabotaje costero

-Central térmica interior con buenas infraestructuras de acceso

-Central térmica interior ideada para carbón nacional adaptada a la importación

La logística interna depende de la localización de la central térmica a abastecer, de los buques de importación, de las infraestructuras logísticas que tenga la central térmica, de los medios de levante disponible en el puerto de descarga y de las necesidades diarias de transporte.

EXPORTACION

Los envíos que registraron el crecimiento mayor fueron los de carbón para centrales térmicas con un incremento de 8.4% y un volumen de 335 millones de toneladas mientras que los de carbón coquificable aumentaron 6.9% a 185 millones de toneladas.

Datos preliminares del 2000 indican que Australia, con mucho el mayor exportador con 186,7 millones de toneladas de carbón para térmicas y para coque, tuvo un crecimiento récord de sus exportaciones de 8.8%.

Dos exportadores latinoamericanos de carbón para térmicas, Colombia y Venezuela, incrementaron 18.3 y 25% sus exportaciones que fueron de 35.6 y 8.5 millones de toneladas respectivamente.

Más extraordinario fue el crecimiento de 47.3% logrado por China, con una exportación de 58.8 millones de toneladas.

En otros países, como los Estados Unidos, Canadá e Indonesia, las exportaciones de carbón se mantuvieron.

TRANSPORTE MARITIMO DE CARBON

Los barcos de carga seca o bulk carriers, tienen grandes escotillas y bodegas para embarcar piezas de gran volumen. La disposición de sus grúas o plumas permite realizar fácilmente maniobras de carga y descarga.

Su máquina generalmente está colocada en popa con la ventaja de dejar totalmente libres las bodegas al no ser atravesadas por los ejes de las hélices; se localiza en el centro y quedan tres bodegas a proa y dos a popa, pasando el eje entre ellas; esta distribución permite el mejor reparto de la carga y su descarga entre distintos puertos, si así conviniera.

Entre los barcos de carga seca se encuentran los carboneros, caracterizados por el tamaño de sus escotillas de entrada a las bodegas, que ocupan del 60 al 70% de la cubierta, lo que facilita las operaciones de carga, así como el mejor acomodo del carbón que se vierte en las bodegas formando una montaña. Los barcos que transportan minerales también se consideran de carga y, después de los petroleros, son los de mayor tamaño; desplazan hasta 250 mil toneladas y su principal característica es la facilidad con que se hace su descarga, teniendo sistemas que han llegado hasta la sorprendente velocidad de 20 mil toneladas por hora.

CARGA DEL MINERAL AL BUQUE

Es aconsejable cargar primeramente las bodegas hasta terminarlas y dejar para el final los tanques altos, ya que, si se cargan simultáneamente, o primero los tanques, se corre el riesgo de dejar una bodega incompleta (en «Slack»), estando el barco ya casi en calados.

Si una bodega va en slack, los Inspectores consideran como momento escorante de la misma el máximo que pueda tener. Y el momento escorante máximo de una bodega en slack es, por lo menos, 10 veces superior al de una bodega completamente llena.

La precaución de llenar primeramente las bodegas se hace necesaria por las razones siguientes, entre otras:

El factor de estiba pudo haber sido mal apreciado, y resultar inferior el real que el adoptado para el cálculo. En este caso, irá más carga en las bodegas y menos carga en los tanques altos que la calculada.

Si en los tanques ya se ha metido la carga resultante por el cálculo hecho con el factor de estiba erróneo, forzosamente una de las bodegas no podrá ir llena, ya que varía el volumen ocupado por la carga, pero el peso a embarcar permanece constante.

Puede haber cambio en el programa de carga, como puede ser el que, nos comuniquen que no se va a cargar completo.

El KG tan elevado que tienen los tanques altos pueden comprometer la estabilidad del buque.

Una vez finalizada la carga

Una vez llegada la línea de flotación a la línea de máxima carga, se dan por terminadas las operaciones de carga.

CALADO

El calado que importa es el del centro, no teniéndose en cuenta el calado medio resultante de la media aritmética entre los calados de popa y proa.

Por lo tanto, se llevará menos carga, ya que, generalmente, el barco tendrá arrufo, y la carga se para tan pronto como el calado en el centro alcanza el valor del calado de verano, independientemente del valor que tenga el calado medio en ese momento.

Terminada la carga (cuando el calado en el centro llega al valor del calado de verano, si se va a cargar hasta la línea de verano. O al valor asignado, si se va a cargar en otra condición diferente), se toman todos los calados: calados a proa (Br y Er), calados a popa (Br y Er), calados en el centro (Br y Er) y se calcula el calado medio.

PRECAUCIONES DURANTE LA CARGA

Los modernos cargaderos de carbón tienen una elevada velocidad de carga. Es muy frecuente que carguen 10 000 TM por hora, y los hay, incluso, de 25 000 Tm.

Esto hace que el tiempo de carga sea relativamente corto, y que sólo se vea ampliado por la dificultad que tienen la inmensa mayoría de los bulkcarriers de efectuar el deslastre en un tiempo tan corto.

Por eso, es muy normal el que se tenga que parar la carga para continuar el deslastre.

No sería la primera vez que un barco tiene que abandonar el cargadero, salir a la rada a fondear y continuar allí el deslastre y, una vez terminado el mismo, atracar de nuevo a completar el cargamento.

Naturalmente, esto supone una pérdida de tiempo y unos gastos extras muy considerables, amén de las muy posibles complicaciones con los fletadores, ya que, normalmente, en las pólizas de fletamento hay una cláusula que contempla este problema.

Llamamos también la atención en que toda cantidad de carga embarcada que nos suministren en determinado momento los inspectores del cargadero, independiente­mente del tiempo que llevemos cargando, la comprobaremos por calados.

Es bastante corriente que la balanza de los cargaderos pese mal, o que, tan siquiera, no pese, y si nos fiamos de la palabra del Inspector del cargadero puede ser que ya esté el barco en calados y, según dicha balanza, falten todavía 10 000 Tm.

Es práctica muy aconsejable el estar pendiente continuamente de los calados, cuando, según estos, falten unas 15 000 Tm. para terminar la carga.