Por Mining weekly – 21 de Abril de 2022
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El mundo de hoy se enfrenta al trilema energético de lograr el equilibrio adecuado entre confiabilidad, sostenibilidad y asequibilidad para la generación, entrega y consumo de electricidad. Los usuarios intensivos en energía, como los de la industria de la minería y los minerales, se encuentran particularmente bajo una gran presión por parte de los gobiernos, los inversores y la sociedad para reducir las emisiones incluso a medida que crece la demanda de estos minerales. En febrero de este año, el Consejo Internacional de Minería y Metales publicó su estrategia y plan de acción de 2022 a 2024, que describe claramente el compromiso de sus miembros de lograr cero emisiones netas de gases de efecto invernadero (GEI) de Alcance 1 y Alcance 2 para 2050 o antes. con caminos claros de cómo van a lograr eso.
Según Mckinsey, la minería es actualmente responsable del 4% al 7% de las emisiones de GEI a nivel mundial. Las emisiones de dióxido de carbono de Alcance 1 y Alcance 2 del sector (las incurridas a través de las operaciones mineras y el consumo de energía, respectivamente) ascienden al 1%, y las emisiones de metano fugitivo de la minería del carbón se estiman entre el 3% y el 6%. Una parte significativa de las emisiones globales, el 28 %, se considerarían emisiones de Alcance 3 (indirectas), incluida la combustión de carbón.
También es importante señalar que muchos de estos minerales se extraen en África, que tiene sus propios déficits energéticos. Por lo tanto, se vuelve muy importante que la industria minera sea muy deliberada sobre cómo satisface estas necesidades energéticas, cómo se descarboniza y cómo se posiciona en el mercado de exportación.
General Electric (GE) cree que el gas-to-power, en combinación con la energía renovable, juega un papel importante en los esfuerzos de descarbonización en la industria de la minería y los minerales, particularmente en África, donde, históricamente, el fuelóleo pesado (HFO) y el diesel han dominaba el panorama de la generación de energía.
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“La fuerza complementaria del gas natural y las energías renovables juega un papel fundamental en la generación de energía confiable y baja en carbono para las operaciones mineras”, dijo el ejecutivo de ventas de GE Gas Power, Oluwatoyin Abegunde, a Mining Weekly.
Señala que ha habido muchos descubrimientos significativos de recursos de gas natural en todo el continente africano en países como Mozambique, Nigeria, Ghana, Senegal, Sudáfrica y Namibia, que serán fundamentales para apoyar la generación de energía para impulsar las ambiciones de industrialización de África.
“También hay beneficios de descarbonización al cambiar de carbón y combustibles líquidos con alto contenido de carbono a una combinación de gas natural y energías renovables. Cambiar de generación de energía a base de carbón a generación de energía a base de gas natural reduce las emisiones de carbono en aproximadamente un 60 %, mientras que cambiar de diésel a gas natural reduce estas emisiones en aproximadamente un 40 %. “
“También es importante tener en cuenta que cambiar a una combinación de gas y energías renovables en realidad reduce aún más estas emisiones, en aproximadamente un 78 %. Por lo tanto, reemplazar el diesel con combustibles complementarios como el gas y las energías renovables es el camino más rápido y viable para reducir las emisiones de carbono en África”, señala Abegunde.
La energía renovable puede ofrecer una huella de carbono cercana a cero. Sin embargo, el desafío es que, si bien la energía renovable por sí sola y junto con las baterías puede reducir hasta el 100 % del carbono, solo está disponible entre el 35 % y el 50 % del tiempo debido a la inherente variabilidad estacional y diaria de energía eólica y solar.
Las plantas de gas pueden compensar las largas brechas en la producción renovable de formas que la tecnología actual de almacenamiento de baterías no puede hacer. Las baterías se pueden utilizar para el almacenamiento a corto plazo (normalmente <8 horas) de energía renovable, mientras que el gas es económico para las necesidades pico de mayor duración. Además, las plantas de energía a gas son flexibles, con la capacidad de arrancar rápidamente, aumentar o disminuir la potencia y reducirla a niveles de producción muy bajos, por lo que brindan energía asequible y gestionable que puede llenar la brecha entre la oferta y la demanda cuando sea necesario.
El sistema energético mundial se está transformando a una escala y un ritmo nunca antes experimentados. La integración de energías renovables intermitentes en la red existente requiere tecnologías flexibles y resistentes, capaces de aumentar o disminuir rápidamente y ajustarse dinámicamente a las señales de la red en tiempo real.
Gas Plus Renovables
Para suministrar electricidad a la red para aplicaciones industriales críticas, así como para respaldar los objetivos de industrialización de África, debe haber una prioridad clara en torno al despliegue e implementación de gas más energías renovables para brindar energía flexible y asequible cuando sea necesario.
“El gas y las energías renovables son complementarios entre sí. Esto, por lo tanto, los convierte en una poderosa combinación para abordar los desafíos del cambio climático a la velocidad y escala que requieren África y el mundo.
“A medida que el África subsahariana equilibra la necesidad de un mayor acceso a la energía, junto con el impulso hacia fuentes de energía más limpias, el despliegue acelerado y estratégico de las energías renovables y el gas en conjunto puede generar estas reducciones sostenibles en las emisiones rápidamente”, dice Abegunde.
También hay una demanda creciente de productos extraídos que se utilizan en la transición energética para que sean bajos en carbono, y el Banco Mundial informa que es probable que la producción de minerales como aluminio, cobre, grafito, litio y cobalto aumente en casi un 500 %. para 2050, es imperativo que la industria de generación de energía logre ese objetivo.
Las soluciones híbridas térmicas de GE ofrecen un camino confiable, rentable y sostenible para reducir las emisiones de carbono para los actores de la industria en las industrias de minería y metales, plástico, papel y pulpa y productos químicos, entre otras.
Los beneficios de esta solución híbrida que utiliza la generación de energía a gas incluyen factores de alta capacidad con un menor gasto de capital en comparación con la utilización de almacenamiento de batería, menor costo nivelado de electricidad en comparación con la operación térmica pura, costos variables más bajos, menor restricción de energía renovable y emisiones de GEI significativamente menores. en comparación con la generación de energía con carbón, diesel y HFO.
Además, la industria minera está muy centrada en los objetivos de sostenibilidad. Eso significa, en parte, reducir la dependencia de los combustibles con alto contenido de carbono, como el carbón, el diésel y el HFO. Las soluciones de energía minera que integran gas natural y soluciones de energía renovable pueden ayudar a cumplir importantes objetivos de sostenibilidad, así como a lograr un rendimiento confiable a un menor costo de electricidad.
Suministro de gas remoto
Aunque gran parte de África tiene una infraestructura de suministro de gas limitada, el continente puede aprovechar las soluciones de gasoductos virtuales como el gas natural licuado (GNL) a pequeña escala y el gas natural comprimido (GNC) que se pueden explorar donde no existen gasoductos.
Abegunde reconoce que suministrar gas a sitios mineros remotos donde no hay gasoducto es un desafío. Sin embargo, esto se puede mitigar mediante el uso de varias opciones de gasoductos virtuales para el suministro de gas a través del transporte en camiones de GNL o GNC a pequeña escala.
Ella señala, sin embargo, que sería necesario evaluar a cada cliente en función de su proximidad al suministro de gas, así como a la red de carreteras y la ruta para el transporte por carretera.
“Es factible una red vial para el transporte de GNC en camiones dentro de distancias de hasta un radio de 200 km desde el suministro de gas, mientras que los camiones de gas natural son factibles hasta un radio de aproximadamente 2 000 km desde los puntos de suministro”, dice Abegunde.
El transporte de combustible a sitios mineros no es un concepto nuevo. Muchas minas ubicadas en lugares remotos transportan combustible líquido, como diesel y HFO, a lo largo de muchos kilómetros y están bastante familiarizadas con esta logística de transporte por camión.
Además, Abegunde señala que la tecnología de turbinas de gas de GE es altamente flexible en cuanto a combustibles, capaz de operar con una amplia variedad de combustibles líquidos y gaseosos. Durante la última década, los expertos de GE han realizado más de 20 000 horas de pruebas de combustión para validar su tecnología, así como para desarrollar nuevas tecnologías y capacidades de combustible ampliadas.
Los combustibles gaseosos incluyen gas natural, GNL, gases de antorcha, metano pobre, gases de refinería, así como etano, propano y otros hidrocarburos de mayor peso molecular, es decir, líquidos de gas natural (LGN) y gas licuado de petróleo. Los combustibles líquidos incluyen diesel (también conocido como destilado ligero o fuel oil diesel), biodiesel, condensados, petróleo crudo y fuel oil pesado/residual. Esta capacidad de flexibilidad de combustible podría desempeñar un papel cada vez mayor en un futuro ecosistema energético con bajas emisiones de carbono o sin ellas.
Las turbinas de gas de GE también están preparadas para el hidrógeno, con más experiencia funcionando con hidrógeno y combustibles relacionados que cualquier otro OEM con más de 100 turbinas de gas operando en el campo en todo el mundo en la actualidad. GE tiene tecnologías de combustión que pueden operar en una amplia gama de concentraciones de hidrógeno hasta ~100% (en volumen).
Las turbinas de gas de GE están bien posicionadas para respaldar un futuro sin emisiones de carbono, sin dejar a los clientes con activos varados, alimentando plantas térmicas híbridas con una combinación de hidrógeno y energías renovables cuando los volúmenes y los precios del hidrógeno sean factibles y la infraestructura asociada para respaldar el transporte y el almacenamiento esté disponible. .
“GE trabaja con sus clientes para evaluar sus necesidades específicas y evalúa todas las diferentes fuentes de combustible que pueden ser factibles para su sitio. Luego, en función de la flexibilidad de combustible de nuestras turbinas de gas, brindamos la solución perfecta que brinda generación de energía sostenible, confiable y rentable para su operación”, explica.
Las soluciones de energía para minería de GE incluyen generadores de plantas de energía, así como turbinas de gas aeroderivadas y de trabajo pesado, muchas de las cuales cuentan con la flexibilidad para quemar una amplia gama de combustibles y permiten una sincronización similar con la energía renovable.
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