Tecnologías de Abatimiento

En esta sección describiremos brevemente los tipos de filtro usados en la actualidad para el abatimiento de los principales contaminantes provenientes de las centrales, incluyendo sus principales características destacando su efectividad y el costo adicional que incurren las centrales al utilizar estos filtros.

Sistema de abatimiento para Dióxido de Sulfuro (SO2)

Las opciones para el control y abatimiento de este contaminante es variado debido a que su concentración en los diferentes combustibles y su costo de implementación varían ampliamente. En la tabla 5 presentada a continuación presentamos los diferentes tipos de Desulfurizadores de gases (FGD por sus siglas en inglés), sus principales características y sus costos de implementación. El uso de los diferentes filtros dependerá del tamaño de la central, el lugar donde está ubicada, calidad del combustible, etc.

Tabla 5: Características de sistemas de abatimiento para SO2

Filtros para Óxidos Nitrosos (NOx)

La formación de óxidos nitrosos puede ser prevenida por medio de cambios en el proceso de combustión realizado en la central. Por otra parte, pueden ser necesarios otros procesos para aumentar la eficiencia en el control y abatimiento de estos contaminantes.
Se recomiendan quemadores del tipo Low-NOx para centrales que usan carbón como combustible, mientras que para plantas que usan gas natural se recomiendan quemadores del tipo Dry Low-NOx. En algunas ocasiones para mantener los límites de emisiones es necesario un sistema de reducción selectivo catalítico (SCR por sus siglas en inglés) o sistema de desnitrificación, este sistema secundario para el abatimiento de los óxidos nitrosos es mostrado en la tabla 6 presentada a continuación.

Tabla 6: Características del sistema secundario de reducción de Nox

Sistema de abatimiento para material particulado

 El abatimiento del material particulado producido en el proceso de combustión puede ser mediante filtros de tela y precipitadores electroestáticos (ESP por su sigla en inglés). La elección entre estos dos sistemas depende de las propiedades del combustible, tipo de desulfurizador usado para el abatimiento de SO2 y los objetivos o límites buscados. En la tabla 7 se presentan las principales características  de estos sistemas de control.

Tabla 7: Características de sistema de reducción de material particulado

Costo de las tecnologías de abatimiento

Para conocer en cuánto aumentará el costo de la electricidad, debido a la nueva normativa eléctrica, es necesario conocer el costo de cada una de las tecnologías de abatimiento. Se tomará como base la tecnología del carbón, ya que el precio de la electricidad de largo plazo viene dado por esta tecnología, que es la tecnología de expansión. Escogiendo el menor costo de cada tecnología, que disminuya las emisiones lo suficiente para cumplir la norma, se podrá encontrar el aumento del costo de la electricidad que verán reflejados los consumidores.
A continuación se muestran las tablas que resumen los costos de cada tecnología de abatimiento, para cada uno de los contaminantes. Esta información fue obtenida del informe del World Bank Group, año 2007. El aumento en los costos operacionales de cada tecnología fue estimado a partir de la información del World Bank Group, y corresponden al aumento en base a los costos de operación y mantenimiento de una central a carbón (aproximadamente 27.22 [US$/kWh], en dólares de 2009).

Tabla 8: Costo de las tecnologías de abatimiento del NO2
Tabla 9: Costo de las tecnologías de abatimiento del SO2
Tabla 10: Costo de las tecnologías de abatimiento del PM10

De esta forma, conociendo los límites que establecerá la nueva norma, se puede proceder a calcular el aumento en el precio de la electricidad, en mills/kWh. Como referencia, para conocer el porcentaje que se deberá abatir de cada uno de los contaminantes, con la nueva norma, a continuación se muestra una tabla con las estimaciones de lo que emite una central a carbón de 500MW, sin tecnologías de abatimiento.

Tabla 11: Emisiones diarias de una central sin tecnologías de abatimiento

Estimación del aumento del precio de la electricidad

Para hacer una estimación del aumento del precio de la electricidad con la nueva norma, supondremos que se decide aplicar lo que ha propuesto la consultora Gestión Ambiental Consultores para Gas Atacama, que es una restricción de las emisiones de cada contaminante.

Tabla 12: Propuesta de Gestión Ambiental Consultores para la nueva ley sobre emisiones de las termoeléctricas

Con esto se debe abatir el 90% de las emisiones de NO2 y el 75% de las emisiones de SO2. Para lograr esto se debe utilizar la tecnología SCR para abatir el dióxido de nitrógeno, lo que aumenta los costos de la tecnología de una central a carbón en 1,99 [mills/kWh], y la tecnología Post-ESP para abatir el dióxido de azufre.  Para encontrar el aumento en el costo que producirá la tecnología Post-ESP para abatir el 75% del SO2, se interpola linealmente en el intervalo. Esto entrega un aumento en el costo de 1,90 [mills/kWh]. El costo del filtro para material particulado, que abate el 90% de las emisiones, suma un costo de 0.27 [mills/kWh]. Esto en total genera un aumento del costo de la tecnología de expansión de 4,16 [mills/kWh], por lo tanto es esperable que este sea el aumento en el precio de la electricidad que verán reflejado los consumidores al aplicarse una normativa como esta. Este aumento en el precio corresponde a aproximadamente el 5,2% del precio de la electricidad de largo plazo (aproximadamente 80 [mills/kWh]).