19308.66.59.13.Estudio Metano - SEMARNAT 08
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SUBSECRETARÍA DE FOMENTO Y NORMATIVIDAD AMBIENTAL DIRECCIÓN GENERAL DE ENERGÍA Y ACTIVIDADES EXTRACTIVAS DIRECCIÓN DE MINERÍA ESTUDIO PARA IDENTIFICAR LAS CAPACIDADES DE LA MINERÍA DE CARBÓN EN EL USO Y APROVECHAMIENTO DEL GAS METANO ASOCIADO REALIZADO POR FRANCISCO QUEROL SUÑÉ, CONSULTOR, PARA SEMARNAT BAJO EL CONTRATO DE PRESTACIÓN DE SERVICIOS PROFESIONALES DGRMIS-DAC-130/2007 Hermosillo, Sonora a 31 de octubre de 2007. PRESENTACIÓN En la mitigación de gases efecto invernadero y en el impulso a la transversalidad de la política pública ambiental, el 26 de junio de 2006 se publicó en el Diario Oficial de la Federación el Decreto por el que se reforma y adiciona la Ley Reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en el Ramo del Petróleo y la Ley Minera, acción que promueve el uso y aprovechamiento de gas metano asociado a minas de carbón y evita el venteo del gas con los consecuentes daños ambientales. El metano es un potente gas efecto invernadero. Cuando se libera a la atmósfera es 21 veces más potente que el CO2, no obstante puede ser usado como energético. El presente estudio refleja el compromiso de la SEMARNAT en relación con la mitigación del cambio climático y la adaptación de los efectos adversos al mismo. CONTENIDO Página LISTA DE TABLAS vi LISTA DE FIGURAS viii UNIDADES DE MEDIDA ix METODOLOGÍA DEL ESTUDIO OBJETIVO 1 PROCEDIMIENTO DE TRABAJO 1 PRESENTACIÓN DEL CONTENIDO I. EMISIÓN DE GASES DE INVERNADERO A LA ATMÓSFERA Y 2 4 EL CAMBIO CLIMÁTICO II. FUENTES DE EMISIÓN DE METANO A LA ATMÓSFERA 8 II.1 FUENTES ANTROPOGÉNICAS DEL METANO 8 II.2 FUENTES NATURALES DEL METANO 11 III. METANO EN EL CARBÓN. III.1 CARACTERÍSTICAS DEL METANO 14 III.2 CARACTERÍSTICAS DEL CARBÓN 14 III.3 PROBLEMAS DE SEGURIDAD EN LAS MINAS 17 IV. PANORAMA INTERNACIONAL DE LA MINERÍA DEL CARBÓN 19 V. MINADO DEL CARBÓN, DESGASIFICACIÓN Y EMISIÓN DE GAS GRISÚ A LA ATMÓSFERA 21 VI. MITIGACIÓN DE LAS EMISIONES Y APROVECHAMIENTO DEL GAS GRISÚ EN LA MINERÍA DEL CARBÓN 25 VI.1 DESCRIPCIÓN DE LOS MÉTODOS DE DRENADO 25 VI.2 OPCIONES DE USO DEL GAS GRISÚ 27 VI.3 LEGISLACIÓN INTERNACIONAL ACERCA DEL USO DEL GAS METANO CONTENIDO EN EL CARBÓN i 28 VII.3.1. AUSTRALIA 28 VII.3.2. EEUUA 28 VII.3.3. CHINA 29 VIII. SITUACIÓN ACTUAL DE LA MINERÍA DEL CARBÓN EN MÉXICO VIII.1. 32 GEOLOGÍA Y CARACTERÍSTICAS DE LOS YACIMIENTOS DE CARBÓN EN MÉXICO POR CUENCA VIII.1.1. 32 CUENCA SABINAS, COAHUILA 33 VIII.1.1.1. Subcuenca Sabinas 34 VIII.1.1.2. Subcuenca Saltillito-Lampacitos 37 VIII.1.1.3. Subcuenca de Las Esperanzas 38 VIII.1.1.4. Subcuenca Las Adjuntas 39 VIII.1.1.5. Subcuenca San Patricio 39 VIII.1.1.6. Subcuenca de Monclova 40 VIII.1.1.7. Subcuencas El Salvador y El Gavilán 40 VIII.1.2. CUENCA FUENTES-RÍO ESCONDIDO 41 VIII.1.3. CUENCA COLOMBIA – SAN IGNACIO 41 VIII.1.4. CUENCA BARRANCA 43 VIII.1.4.1. Área Santa Clara 43 VIII.1.4.2. Área San Enrique 44 VIII.1.4.3. Área San Marcial 44 VIII.1.5. CUENCA DE LA MIXTECA 45 VIII.1.5.1. Área Tezoatlán 46 VIII.1.5.2. Área de Tlaxiaco 46 VIII.1.5.3. Área Mixtepec 47 VIII.1.6. CUENCA CABULLONA ii 48 VIII.1.7. CUENCA SAN PEDRO CORRALITOS 49 VIII.1.8. CUENCA OJINAGA 50 VIII.1.9. OTRAS LOCALIDADES EN MÉXICO 51 VIII.2. RESERVAS Y RECURSOS ESTIMADOS DE CARBÓN Y DE GAS GRISÚ 51 VIII.2.1. RECURSOS DE CARBÓN VIII.2.2. ESTIMACIÓN DE RESERVAS POSIBLES DE CARBÓN NETO EN LA SUBCUENCA DE SABINAS VIII.2.3. 53 RESERVAS DE GAS GRISÚ Y RECURSOS POTENCIALES VIII.3. 52 55 VIII.2.3.1. Recursos en la Cuenca de Sabinas según NSI 59 VIII.2.3.2. Recursos Potenciales en la Cuenca de Sabinas 59 VIII.2.3.3. Recursos Potenciales Gas Grisú en México 61 INFORMACIÓN GENERAL DE LAS UNIDADES MINERAS DE CARBÓN INCLUYENDO SU UBICACIÓN, SUPERFICIE DE EXPLOTACIÓN Y NIVELES DE PRODUCCIÓN VIII.3.1. 61 OPERACIONES MINERAS DE CARBÓN EN EL ESTADO DE COAHUILA 63 VIII.4. SISTEMAS DE DESGASIFICACIÓN Y VENTILACIÓN DE GAS GRISÚ EN LAS MINAS DE CARBÓN 68 IX. USO Y APROVECHAMIENTO DEL GAS GRISÚ EN MÉXICO IX.1. APROVECHAMIENTO DEL GAS 71 IX.2. USOS DEL GAS GRISÚ 73 IX.2.1. INYECCIÓN A GASODUCTOS 73 IX.2.2. GENERACIÓN DE ENERGÍA 76 iii IX.2.2.1. Proyecto CONSOL de las Minas Buchanan y VP 8, Estado de Virginia, EEUUA 78 IX.2.2.2. Proyecto Bochum, Distrito de Ruhr en Alemania 78 IX.2.2.3. Región Ruhr, Alemania 78 IX.2.3. USO DEL AIRE DE VENTILACIÓN IX.3. DESARROLLO DE PROYECTOS EN MÉXICO 79 85 IX.3.1. PROYECTO DE ABATIMIENTO DE LAS EMISIONES DE GAS METANO A LA ATMÓSFERA DE LA EMPRESA MIMOSA IX.3.1.1. 86 INTRODUCCIÓN 86 IX.3.1.2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LOS MANTOS 86 IX.3.1.3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 87 IX.3.1.4. CÁLCULO DEL ABATIMIENTO DE LAS EMISIONES DE METANO A LA ATMÓSFERA A TRAVÉS DEL PROYECTO 89 X. IDENTIFICACIÓN DE BARRERAS PARA EL DESARROLLO DE PROYECTOS EN MÉXICO X.3. BARRERAS LEGALES Y REGULATORIAS 91 X.4. BARRERAS TECNOLÓGICAS 97 X.5. BARRERAS ECONÓMICAS Y FINANCIERAS 98 X.6. FUENTES INTERNACIONALES DE FINANCIAMIENTO PARA PROYECTOS DE ABATIMIENTO DE EMISIONES DE METANO A LA ATMÓSFERA 99 XI. CONCLUSIONES 99 XII. 103 REFERENCIAS XIII. ANEXOS iv ANEXO 1. RELACION DE CONCESIONES MINERAS VIGENTES A ENERO DE 2004 EN LA ZONA CARBONIFERA DE COAHUILA, NUEVO LEON Y TAMAULIPAS 108 ANEXO 2. RESUMEN DE UNIDADES MINERAS ACTIVAS PRODUCTORAS DE CARBÓN EN MÉXICO 109 ANEXO 3. PROYECTO DE REGLAMENTO COMPLEMENTARIO DE LA LEY MINERA PARA LA RECUPERACIÓN Y APROVECHAMIENTO DEL GAS ASOCIADO A LOS YACIMIENTOS DE CARBÓN MINERAL ANEXO 4. ACTUALIZACIÓN TABLA 14 v 110 121 LISTA DE TABLAS Página TABLA 1. Potencial de Calentamiento Global 6 TABLA 2. Emisiones Mundiales de Metano según su Fuente de Origen 2005 13 TABLA 3. Emisiones de Gas Metano en México en 2002 13 TABLA 4. Principales Países Productores de Carbón 20 TABLA 5. Principales Países Exportadores de Carbón 20 TABLA 6. Principales Países Importadores de Carbón 21 TABLA 7. Emisiones Fugitivas de Metano Producto de las Actividades Mineras del Carbón 22 TABLA 8. Opciones de Uso del Gas Metano Contenido en el Gas Grisú 27 TABLA 9. Proyectos de Recuperación y Uso del Gas Grisú (Siglas en Inglés CMM) en el Mundo 31 TABLA 10. Clasificación del Carbón según la American Society of Testing of Materials (ASTM) TABLA 11. Calidad del carbón de la Cuenca de Sabinas 35 36 TABLA 12. Características de las subcuencas de la Cuenca Sabinas , Coahuila 39 TABLA 13. Calidad promedio del carbón del Área Tezoatlán en Oaxaca 47 TABLA 14. Reservas y Recursos estimados de Carbón 53 TABLA 15. Valores Probabilísticos de Parámetros y Cálculo de Recursos Potenciales de Gas Contenido en el Carbón de la Cuenca de Sabinas 60 TABLA 16. Estimación de Recursos de Gas Metano en la Cuenca de Sabinas, Estado de Coahuila 61 TABLA 17. Estimación Preliminar de los Recursos Potenciales de Gas Grisú en México 62 TABLA 18. Principales Minas Productoras de Carbón de la Minería Mediana y Pequeña en Coahuila vi 65 TABLA 19. Sistemas de Desgasificación de las Principales Unidades Mineras Productoras de Carbón en la Cuenca de Sabinas, Coahuila 67 TABLA 20. Resumen de Costos Promedio y Beneficios de Abatimiento del Metano en Minas de los EEUUA (US$ del 2000) 72 TABLA 21. Minas de carbón de los EEUUA que utilizan sistemas de drenado del gas grisú 75 TABLA 22. Información de las minas del proyecto MIMOSA que participan en el proyecto de mitigación de emisiones vii 87 LISTA DE FIGURAS Página FIGURA 1. Formas de Extracción del gas grisú 24 FIGURA 2. Localidades Carboníferas en México 33 FIGURA 3. Cuenca Carbonífera Sabinas, Coahuila 34 FIGURA 4. Subcuencas de la Cuenca Sabinas, Coahuila 37 FIGURA 5. Ejemplo de sección del manto de carbón en la Mina III de MIMOSA 38 FIGURA 6. Cuenca Carbonífera Fuentes – Río Escondido, Coahuila 42 FIGURA 7. Cuenca Carbonífera Colombia – San Ignacio, Coahuila 43 FIGURA 8. Cuenca Carbonífera Barranca, Sonora 45 FIGURA 9. Cuenca Carbonífera Mixteca, Oaxaca 46 FIGURA 10. Cuenca Carbonífera Cabullona, Sonora 48 FIGURA 11. Cuencas Carboníferas San Pedro Corralitos y “Ojinaga”, Chihuahua 50 FIGURA 12. Minas Mayores de Carbón en Coahuila 63 FIGURA 13. Minas de Carbón en Coahuila (Mediana y Pequeña Minería) 66 FIGURA 14. Equipo para barrenación direccional de la empresa MIMOSA 69 FIGURA 15. Extracción en superficie del gas grisú por medio de barrenos verticales 69 FIGURA 16. Sistema de ventilación en Mina VII de MIMOSA 70 FIGURA 17. Barrenación vertical para extracción de gas en caídos 70 FIGURA 18. Esquema del VOCSIDIZER 82 FIGURA 19. Sistema de funcionamiento del Reactor Térmico de Flujo Reversible 83 FIGURA 20. Instalaciones de CONSOL Energy en el portal de la Mina Windsor (cerrada) en West Virginia, EEUUA viii 84 UNIDADES DE MEDIDA Bscf btu cal cal/g cm D g g/cm3 Gg Gm3 kcal kcal/g km kpa kW kWh mD Mm3 Mscf mscf/d Mscf/d mt Mt MW MWh scf t Tscf Tg W Millardos (109) de pies cúbicos estándar British Thermal Unit: unidad inglesa de medida de energía que representa la cantidad de energía requerida para aumentar 1 grado Fahrenheit una libra de agua. Equivale a 252.2 calorías. caloría calorías por gramo centímetros darcy gramo gramos por centímetro cúbico Gigagramo: 109 gramos Millardos de metros cúbicos: 109 metros cúbicos kilocaloría: 1000 g kilocalorías por gramo kilómetro kilo pascal kilovatio: 1000 vatios Kilovatios -hora milidarcy Millones de metros cúbicos Millones (106) de pies cúbicos estándar miles de pies cúbicos estandar por día Millones de pies cúbicos estandar por día miles de toneladas millones de toneladas Megavatio: 106 vatios Megavatios-hora Standard Cubic Feet: 1 pie cúbico de gas referido a condiciones estándar (inglesa) de temperatura y presión (15.6ºC y 1 atmósfera) tonelada métrica Billones (1012) de pies cúbicos estandar Teragramos = 1012 gramos vatio ix ESTUDIO PARA IDENTIFICAR LAS CAPACIDADES DE LA MINERÍA DE CARBÓN EN EL USO Y APROVECHAMIENTO DEL GAS METANO ASOCIADO METODOLOGÍA DEL ESTUDIO Objetivo. Este Estudio persigue promover proyectos para la reducción de emisiones de gas metano a la atmósfera, asociado a la explotación de minas de carbón, y para el desarrollo de infraestructura física para el aprovechamiento del poder calorífico del metano, de tal manera que pueda ser valorizado como energético, ya sea para aplicaciones eléctricas o térmicas. Procedimiento de trabajo. 1. Para el desarrollo del Estudio se analizaron todas las fuentes de información gubernamentales y bibliográficas referentes al tema del minado del carbón y el gas metano emitido de los mantos de carbón, su aprovechamiento en el mundo, y en especial en México; 2. Para conocer el estado actual del minado del carbón en México y el desarrollo de los programas de desgasamiento en las minas subterráneas se investigó, a través de los datos públicos existentes y visitas a las principales minas en producción de carbón mineral en Coahuila, México, los temas siguientes, a. Geología y características de los yacimientos de carbón en México por tipo de cuenca, b. Características de la minería del carbón y métodos de desgasamiento de las minas subterráneas, c. Reservas estimadas de carbón y de gas grisú por región carbonífera, d. Contenido promedio y calidad del gas grisú contenido en el carbón y permeabilidad del último, e. Potencial de aprovechamiento del gas grisú en México Página 1 de 121 3. Para desarrollar el tema central del Objetivo de este estudio, que es la promoción de proyectos de abatimiento de emisión de metano a la atmósfera se realizaron las siguientes acciones: a. Listado de características de las empresas productoras de carbón en México, b. Descripción de los métodos de desgasificación que se utilizan en las empresas, c. Análisis de los posibles proyectos a desarrollar para el uso del metano de las minas de carbón en México, d. Determinación de los obstáculos para el desarrollo de los proyectos y propuesta de soluciones. Presentación del Contenido. El contenido del estudio refleja el procedimiento de trabajo para su realización. Se plantea en un inicio la problemática de la emisión de gases de invernadero a la atmósfera y el conocimiento que se tiene a la fecha respecto a este tema y su efecto en el calentamiento global del planeta Tierra; se analiza el efecto que tienen los gases de invernadero y la importancia que al respecto tiene el metano, al ser un gas común que es emitido a la atmósfera en grandes cantidades y que a la vez tiene un efecto intrínseco importante de invernadero, 21 veces mayor que el CO2. A continuación se describen las fuentes de emisión de metano a la atmósfera, tanto naturales como antropogénicas y la importancia relativa que tiene el metano contenido en el gas grisú que se emite durante el minado subterráneo del carbón. Con objeto de que el lector se familiarice con el carbón y el metano adsorbido en él, se hace una descripción de las características del carbón y los tipos de carbón de acuerdo a dichas características, así como la forma en que se encuentra el metano, componente principal del gas grisú alojado entre las moléculas de carbono en el carbón mismo. Debido a la importancia que tiene como parte de la minería subterránea del carbón la desgasificación del gas grisú, que se realiza para evitar posibles explosiones, incendios o envenenamiento por gases, se describen los métodos de minado del carbón, Página 2 de 121 y los métodos pre-minado, durante el minado y post-minado de desgasificación que se utilizan para consolidar un minado eficiente y seguro. Para fijar el escenario de referencia se describe así mismo el panorama internacional de la explotación y el mercado del carbón, su importancia a nivel mundial en la generación de energía eléctrica, así como los esfuerzos realizados a nivel internacional para disminuir las emisiones fugitivas del gas grisú a la atmósfera, que son producto del minado de ese energético. A continuación se describen en detalle los métodos de desgasificación en las minas subterráneas y la posible concentración de metano que se puede obtener en cada método con objeto de que el lector conozca el uso que se puede dar al gas obtenido de esta manera. Debido al objetivo mismo de este estudio no se profundiza aquí en la metodología de obtención de gas asociado al carbón y explotado directamente sin tener lugar una explotación de carbón, pues esta explotación está regulada por Leyes y Reglamentos diferentes no tratados en este trabajo. Con objeto de tener una referencia internacional se describen en forma somera las legislaciones que respecto a este tema regulan la explotación del gas grisú en Australia, EEUUA y China. A continuación se encuentra un estudio detallado de los recursos de carbón en México y su disponibilidad comercial, como marco de referencia para conocer la situación de la minería subterránea del carbón, la particularidad de los métodos de desgasamiento utilizados en nuestro país, y las emisiones fugitivas de metano producto de esta industria. La emisión de metano a la atmósfera como componente integral del gas grisú sólo puede ser abatida mediante sistemas de recolección y aprovechamiento integral, por lo que se incluye en este estudio una descripción detallada de los usos que se le pueden dar a las emisiones dependiendo del contenido de metano en el gas extraído, así como los parámetros económicos a considerar en este tipo de proyectos y las experiencias internacionales que se describen en la literatura y las que el autor ha visitado en los EEUUA. Página 3 de 121 Por último se incluye un capítulo donde se analizan las posibles opciones que tiene México para abatir la emisión de metano a la atmósfera a través de la recuperación y uso del gas grisú, se ilustra adicionalmente el único proyecto que existe en nuestro País para dicho abatimiento y que pertenece a la empresa MIMOSA, así como las barreras que existen para que este tipo de proyectos se realicen y multipliquen por el bien de México y del mundo. I. EMISIÓN DE GASES DE INVERNADERO A LA ATMÓSFERA Y EL CAMBIO CLIMÁTICO Se conoce como gases de invernadero todos aquellos gases que atrapan calor en la atmósfera. Algunos gases de invernadero como el dióxido de carbono, CO2, ocurren naturalmente en la atmósfera producidos tanto por procesos naturales como por actividades antropogénicas, mientras que otros gases de invernadero como los fluorocarbonos halogenados son producidos enteramente por las actividades del hombre. Los gases de invernadero principales que son emitidos a la atmósfera por las actividades del hombre son el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), y las diferentes variedades de compuestos halocarbonados (CFC’s) conocidos por su habilidad de destruir el ozono y su potencial de invernadero tan alto. El IPCC (Panel Intergubernamental del Cambio Climático, IPCC, 2007) ha indicado que la mayor parte del aumento del promedio de la temperatura global desde la mitad del siglo XX es muy probable que se debe al aumento de la concentración de gases de invernadero emitido por actividades antropogénicas. Las concentraciones de gases de invernadero, y el incremento consecuente de la temperatura, en la atmósfera aumentarán en este siglo a menos que su emisión se reduzca de los niveles presentes. Los científicos indican que las actividades humanas están cambiando la composición de la atmósfera del planeta, un ejemplo de ello es el aumento de CO2 desde el siglo XIX a nuestro tiempo debido principalmente a la quema de combustibles fósiles. Los datos (IPCC, 2007) indican que en el período de 1906 – 2005 la temperatura de la superficie del planeta Tierra ha aumentado en promedio 0.74°C ± 0.18°C, siendo los incrementos mayores en las últimas décadas del período. Página 4 de 121 A través de modelos predictivos del clima, se infiere que el incremento de temperatura en el planeta debido a los gases de invernadero, tendrá efectos consecuentes como el derretimiento de los hielos perennes y permafrost, y el incremento del nivel del mar de casi un metro al final de este siglo, y traerá consigo grandes inundaciones, sequías y tormentas catastróficas. Todo ello ocasionará un aumento en la hambruna, un incremento de enfermedades, y una merma en la calidad de vida de nuestra población. Las predicciones calculan que los países en desarrollo, como México, perderán el 11% de sus tierras de temporal y la producción consecuente de cereales (Food and Agricultural Organization, 2005). La emisión de gases de invernadero a la atmósfera, adicionalmente al CO2, juega un papel importante en el calentamiento global por su mayor potencia. Todos estos gases, como son el metano y el óxido nitroso, son potentes gases de invernadero debido a que son más efectivos en atrapar el calor que el dióxido de carbono, y al hecho de que su permanencia en la atmósfera puede variar desde décadas a siglos, y de ahí que su concentración seguirá aumentando en función del tiempo. La IPCC utiliza el concepto de potencial de calentamiento global (GWP por sus siglas en inglés) para comparar la habilidad de los diferentes gases en relación al dióxido de carbono. Las cantidades de emisión de gases otros que el CO2 son convertidas a CO2 equivalente utilizando los valores de GWP publicados por el IPCC. Algunos de los Potenciales de Calentamiento Global (GWP) están ilustrados en la Tabla 1, de Acuerdo al FAR (Fourth Assestment Report) del IPCC (2007). La reducción de su emisión a la atmósfera es la medida preventiva más eficaz para evitar el aumento de su concentración y consecuentemente el calentamiento global, que adicionalmente acarrea grandes ventajas económicas y ambientales. El metano (CH4) es un gas de invernadero que perdura en la atmósfera en promedio 12 años antes de su descomposición por el radical OH, su eficiencia radiativa es de 3.7x10–4 Wm–2 ppb–1, lo cual resulta en un potencial de calentamiento global 25 veces más potente que el CO2 al atrapar el calor en la atmósfera, calculado para un período de 100 años. Página 5 de 121 Tabla 1. Potencial de Calentamiento Global Gas GWPa Carbon dioxide (CO2) 1 Methane (CH4) 25 Nitrous Oxide (N2O) 298 HFC-23 14,800 HFC-32 675 HFC-125 3500 HFC-134a 1,430 HFC-143a 4,470 HFC-152a 124 HFC-227ea 3,220 HFC-236fa 9,810 HFC-43-10mee 1,640 CF4 7,390 C2F6 12,200 C4F10 8,860 C6F14 9,300 SF6 22,800 Fuente: IPCC, 2007 a. Horizonte de Tiempo 100 años El incremento de los costos, económicos y sociales, relacionados con los daños ocasionados por los efectos del cambio climático impulsa a los países a adoptar políticas de mitigación entre las que debe incluirse la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, particularmente el metano. El promedio global de la concentración atmosférica de CH4 en 2005 fue de 1774 ppb, la cual es más del doble de su concentración antes del desarrollo industrial de la actividad humana hace 200 años. México tiene un alto grado de vulnerabilidad, tanto desde el punto de vista ambiental como del energético, lo cual forzosamente se traduce en políticas más estrictas que contribuyan a reducir los efectos negativos de este problema ambiental y a mejorar la eficiencia en el uso de los energéticos. México adoptó el Protocolo de Kyoto a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático en 1997, lo firmo en 1998 y lo ratificó en el año 2000; este Protocolo tiene como su principal objetivo la disminución de la emisión de los gases de invernadero a la atmósfera. Entre los aspectos más importantes de este Documento resalta el compromiso de los países adheridos a este Protocolo de reducir el total de sus emisiones de gases de invernadero a un nivel inferior en no menos de 5% al de 1990 en el periodo de compromiso comprendido entre el año 2008 y el 2012. Adicionalmente al cumplir los compromisos cuantificados de limitación y reducción de las emisiones, las partes se obligan a promover el desarrollo sostenible aplicando y/o seguir elaborando políticas y medidas Página 6 de 121 de conformidad con sus circunstancias nacionales, a través de la realización entre otras, de las siguientes acciones: fomentar la eficiencia energética en los sectores pertinentes de la economía nacional; proteger y mejorar los sumideros y depósitos de los gases de efecto invernadero no controlados por el Protocolo de Montreal1, teniendo en cuenta sus compromisos en virtud de los acuerdos internacionales pertinentes sobre el medio ambiente: promoción de prácticas sostenibles de gestión forestal, la forestación y la reforestación; promover modalidades agrícolas sostenibles a la luz de las consideraciones del cambio climático; investigar, promover, desarrollar y aumentar el uso de formas nuevas y renovables de energía, tecnologías de secuestro del dióxido de carbono y tecnologías avanzadas y novedosas que sean ecológicamente racionales; reducir progresivamente o eliminar gradualmente las deficiencias del mercado, los incentivos fiscales, las exenciones tributarias y arancelarias y las subvenciones que sean contrarios al objetivo de la Convención en todos los sectores emisores de gases de efecto invernadero y aplicación de instrumentos de mercado; fomentar reformas apropiadas en los sectores pertinentes con el fin de promover las políticas y medidas que limiten o reduzcan las emisiones de los gases de efecto invernadero no controlados por el Protocolo de Montreal; tomar medidas para limitar y/o reducir las emisiones de los gases de efecto invernadero no controlados por el Protocolo de Montreal en el sector del transporte; 1 El Protocolo de Montreal es una extensión del Convenio de Viena para la Protección de la Capa de Ozono, en el cuál los Países adheridos, tienen la obligación de adoptar medidas preventivas para controlar equitativamente el total de emisiones mundiales de las sustancias que la agotan (principalmente fluorocarbonos halogenados, CFC) con el objetivo final de eliminarlas. Página 7 de 121 limitar y/o reducir las emisiones de metano mediante su recuperación y utilización en la gestión de los desechos así como en la producción, el transporte y la distribución de energía; III. FUENTES DE EMISIÓN DE METANO A LA ATMÓSFERA Son muchas las fuentes naturales y antropogénicas de la emisión de metano a la atmósfera. Se estima que el 60% de la emisión de metano a la atmósfera proviene de actividades antropogénicas siendo las más importantes por su aportación volumétrica los sistemas de explotación de petróleo y gas natural y su refinación, los rellenos sanitarios, las actividades agropecuarias, la minería del carbón, las plantas de tratamiento de aguas negras y otros procesos industriales. Las fuentes naturales de emisión de metano a la atmósfera lo constituyen los pantanos, los hidratos de gas, el permafrost, las termitas, los océanos, los cuerpos de agua dulce, los suelos no pantanosos y otras fuentes como los incendios. Los niveles de emisión de cada una de las fuentes pueden variar notablemente de una región a otra y de un país a otro, dependiendo de muchos factores como el clima, el desarrollo industrial, sus formas de producción agrícola, el tipo de energía que se utiliza, y las prácticas de manejo de la basura. III.1. FUENTES ANTROPOGÉNICAS DEL METANO Las emisiones antropogénicas de metano en el mundo son mayores que las emisiones naturales. Los últimos cálculos reportados por IPCC (2001) muestran que las emisiones de metano a la atmósfera provenientes de actividades relacionadas al hombre fueron de 408 Tg de CH4 por año. Las principales fuentes antropogénicas en México se enlistan a continuación, Rellenos sanitarios. Los rellenos sanitarios son una fuente muy importante de metano en México. El metano es generado en los rellenos sanitarios y en los tiraderos de basura a medida que la misma es descompuesta bajo condiciones anaeróbicas. La cantidad de metano generada por esta fuente depende del tipo de basura, de su manejo, de su cantidad y de la humedad en la misma. Página 8 de 121 Sistemas de producción y manejo de petróleo y gas natural. El metano es el componente primario del gas natural. Las emisiones fugitivas de metano en México son en un 96% producidas por PEMEX. Las pérdidas se producen durante la producción, procesamiento, almacenamiento, transmisión y distribución del gas natural. Debido a que el gas es a menudo del tipo asociado al petróleo, la producción, refinación, transporte y almacenamiento del petróleo crudo trae consigo también emisiones de metano. PEMEX está actualmente llevando a cabo un programa voluntario de reducción de estas emisiones. Ganadería. Esta actividad emite metano a partir de la fermentación entérica y el manejo del estiércol. Entre los animales domesticados los rumiantes como son el ganado vacuno y caprino, son productores de metano como parte de sus procesos normales digestivos. Durante el rumiado estos animales producen una fermentación microbial, conocida como fermentación entérica, que convierte el alimento en productos que pueden ser digeridos y utilizados por el animal; este proceso tiene como subproducto el metano que normalmente es exhalado por el animal. El metano es producido también por otros animales y por el hombre, sin embargo en cantidades menores. El metano también es producido por la descomposición anaeróbica del estiércol durante el manejo del mismo; los sistemas de manejo de estiércol en forma líquida, tales como lagunas de asentamiento y tanques causan una producción considerable de metano que es emitida a la atmósfera sino es atrapada durante el proceso. El estiércol que cubre campos y pasturas en forma seca también es origen de metano pero en cantidades insignificantes. Del total de gases producidos por esta actividad el 84% es metano. Sistemas de tratamiento de aguas residuales. Aguas residuales provenientes de sistemas domésticos e industriales que son tratadas para remover la materia orgánica soluble, sólidos suspendidos, organismos patógenos y sustancias químicas contaminantes pueden ser también emisores de metano si los constituyentes orgánicos del agua son tratados anaeróbicamente y si el metano no es atrapado antes de ser emitido a la atmósfera. Página 9 de 121 Cultivos de arroz. El metano es producido en los cultivos de arroz que utilizan el método de inundación de los campos debido a la descomposición anaeróbica de la materia orgánica bajo el agua, debido a la abundancia de la misma, la falta de oxígeno y la humedad misma. El nivel de producción de metano depende en gran manera de las prácticas de cultivo y de las condiciones del suelo. Minado de carbón. Debido al origen mismo del carbón este mineral cuando es minado emite cantidades muy grandes de metano que si no es recuperado termina en la atmósfera. Las emisiones varían mucho según el tipo de carbón y el tipo de minado. o Minería Subterránea. La minería subterránea se utiliza para extraer el carbón que se encuentra a grandes profundidades. Las capas de carbón y las rocas encajonantes de las mismas a gran profundidad contienen mayores cantidades de metano que las capas más superficiales. El tipo de carbón normalmente es de mayor calidad si se encuentra a grandes profundidades; pero la presión confinante de las capas de carbón a esas profundidades dan como resultado que el carbón tenga más metano incluido. Las minas subterráneas requieren de sistemas de ventilación que mantengan el metano en concentraciones menores de 1% en volumen de metano en el aire para garantizar la seguridad de los mineros y de la operación misma, por lo que todo este aire es expulsado a la atmósfera por medio de enormes ventiladores mecánicos a través de tiros inclinados y verticales. Los sistemas de extracción del gas de las capas de carbón se describen en capítulos posteriores de este estudio. o Minería a Cielo Abierto. Cuando las capas de carbón son someras es preferible desde el punto de vista económico la extracción del carbón por medio de la minería a cielo abierto, que consiste en retirar desde superficie la roca encajonante que se encuentra por encima de las capas de carbón, extraer el carbón de las mismas y volver a rellenar con la misma roca el espacio dejado. Debido a que las capas de carbón han estado cerca de superficie, es decir a presiones confinantes muy bajas por millones de años, Página 10 de 121 los carbones contienen muy poco gas debido a que éste ha sido emitido a la atmósfera lentamente en el tiempo geológico. De aquí que la extracción del carbón de esta manera no presenta valores de emisión de metano de consideración durante el minado. o Operaciones del carbón después de minado. El carbón después de su extracción sufre una serie de procesos, como son quebrado, lavado, secado y transportación antes de su consumo final. Este carbón contiene todavía algo de gas que no fue desorbido durante el minado y que a medida que es tratado y transportado sigue aportando gas a la atmósfera. Este proceso puede durar meses. o Minas Abandonadas. Las minas subterráneas abandonadas son también una fuente muy importante de emisión de gas a la atmósfera. El carbón al ser extraído deja atrás parte de la capa que por razones de ingeniería no se extrae, así como la roca encajonante superior al manto que también ha sufrido cambios especialmente cuando el terreno cede y se derrumba atrás de la extracción. Todas estas rocas fracturadas son almacenes y fuentes ideales de gas metano que adicionalmente al hecho de que la mina está en terreno de yacimientos contiguos o cercanos de carbón representan la válvula de escape del gas de la cuenca en forma similar a lo que representa un afloramiento de las capas en superficie. Normalmente resulta difícil sellar las minas, con lo cual se convierten en fuentes emisoras continuas de metano. III.2 FUENTES NATURALES DEL METANO Las emisiones naturales de metano dependen en gran medida de las variables ambientales tales como la temperatura y la precipitación. De acuerdo con datos del IPCC (2001) las emisiones globales de metano provenientes de fuentes naturales son de aproximadamente 190 Tg por año. Se describen aquí las principales fuentes naturales de metano en el mundo. Página 11 de 121 Pantanos. Los pantanos son responsables de la emisión de aproximadamente el 76% del metano emitido en forma natural o sea de 145 Tg de metano anualmente. El pantano tiene el hábitat ideal para la descomposición anaeróbica de la materia orgánica y la producción consecuente de este gas. Termitas. La emisión global de metano que tiene su origen en las termitas es de 20 Tg anuales. El metano se produce durante los procesos digestivos normales de estos organismos y su producción varía según las especies de termitas y su abundancia por regiones. Océanos. El origen del metano emitido por los océanos no es enteramente conocido, aunque se asume es producido por la descomposición anaeróbica del zooplancton y la descomposición de la materia orgánica atrapada en los sedimentos de la plataforma continental. La emisión de metano de este origen se ha calculado es de 15 Tg por año. Hidratos. Los hidratos de metano también conocidos como clatratos son compuestos sólidos de moléculas de agua que contienen cantidades atrapadas de metano en su interior y que se localizan dentro de los sedimentos en los fondos marinos. La profundidad en la que se encuentran estos clatratos depende de la latitud del fondo oceánico y de su profundidad. La emisión de metano de esta fuente varía dependiendo de la temperatura, presión, salinidad, y otros factores, se ha calculado que en la actualidad se emiten alrededor de 10 Tg de CH4 por año. La importancia de esta fuente radica en la abundancia de estos hidratos en los fondos marinos que se ha calculado en 1.35 x 104 Tg de CH4 (ORNL, 2000), y que en su momento, si cambian las características de los fondos marinos como puede ser la temperatura del océano produciría la fusión de estos clatratos y la emisión de CH4 a la atmósfera en forma catastrófica. Las emisiones globales de metano según su fuente de origen calculadas para 2005 y expresadas en CO2 equivalente se muestran en la tabla 2. Se puede observar que las aportaciones debidas a la explotación y manejo del carbón (6%) son pequeñas comparadas con las emisiones, furtivas en la mayoría de los casos, producidas por la Página 12 de 121 explotación y manejo de los hidrocarburos, las producidas por la fermentación entérica, los arrozales y los rellenos sanitarios. En México, las aportaciones de metano a la atmósfera debidas a las diferentes fuentes ha sido calculada por el Comité Intersecretarial Sobre Cambio Climático (Tabla 3) e indican que la aportación de la minería del carbón como emisor de metano a la atmósfera es insignificante, menos del 1%, comparado con otras fuentes como son la industria petrolera o los rellenos sanitarios. Uno de los factores de esta emisión tan reducida en nuestro país es la producción tan pequeña de carbón. TABLA 2. EMISIONES MUNDIALES DE METANO SEGÚN SU FUENTE DE ORIGEN 2005 FUENTE MtCO2eq HIDROCARBUROS 1,165.03 CARBÓN 388.14 COMBUSTIÓN 63.84 BIOCOMBUSTIÓN 186.25 INDUSTRIAS NO-AGRI 6.16 FERMENTACIÓN ENTÉRICA 1,928.87 CULTIVO AROZ 671.89 ESTIERCOL 234.57 AGRÍCOLAS OTRAS 455.51 RELLENOS SANITARIOS 747.38 AGUAS RESIDUALES 558.11 OTROS NO AGRÍCOLAS 1.75 TOTAL 6,407.49 FUENTE: Global Anthropogenic Non-CO2 Greenhouse Gas Emissions: 1990-2020, 2006. US EPA. TABLA 3. EMISIONES DE GAS METANO EN MÉXICO EN 2002a FUENTE POR CATEGORÍAS Gg de CO2 EQUIVALENTEb PORCENTAJE Energía 40,634 28.43 Procesos Industriales 76 0.05 Agricultura 38,682 27.06 Residuos 63,527 44.44 Bunkers 21 0.01 TOTAL 142,940 100.00 a Fuente: Inventario Nacional de Emisiones de Gases de Invernadero, 1990-2002 (2006). Comité Intersecretarial Sobre Cambio Climático. Instituto Nacional de Ecología de la SEMARNAT. b Calculado con un valor de GWP de 21. Página 13 de 121 IV. METANO EN EL CARBÓN. IV.1. CARACTERÍSTICAS DEL METANO. El metano es un gas incoloro e inodoro. Es el componente principal del gas natural que normalmente es una mezcla de metano (75%), etano (15%) y otro 5% de otros hidrocarburos gaseosos como el propano y el butano. El metano es así mismo el componente principal del gas grisú, gas contenido en el carbón. A la temperatura ambiental el metano es un gas menos denso que el aire, por lo que tiende a diseminarse hacia las capas superiores. Su temperatura de fusión es de -183ºC y de ebullición de 164ºC. Tiene un poder calorífico de aproximadamente 1030 btu/scf. El metano es muy combustible y en mezclas con aire entre 5 y 15% es peligrosamente explosivo. El metano en sí no es un gas tóxico, sin embargo provoca sofocación al disminuir la concentración del oxígeno al respirarlo. El principal uso del metano es como combustible, debido a que su combustión es altamente exotérmica. Durante la pasada década el metano ocupó la quinta parte de toda la energía producida en el mundo. Su producción proviene principalmente de los yacimientos de petróleo, aunque una pequeña parte es ya extraída de capas de carbón. Actualmente la producción de gas metano que proviene de su extracción de capas de carbón en los EEUUA es de 8% a 10% de la producción anual total de gas natural dependiendo del año, y constituye el 25% de las reservas de gas natural en ese país. IV.2. CARACTERÍSTICAS DEL CARBÓN El carbón es una roca sedimentaria que se utiliza para producir energía calorífica. Está compuesta básicamente por carbón mineral, arcillas y otros minerales (conocidas como cenizas en los análisis del carbón), y trazas de compuestos volátiles (agua, metano, amoniaco, etano, propano, dióxido de carbono, nitrógeno y ácido sulfhídrico). Su composición química total varía según el tipo de carbón desde C137H97O9NS para carbón bituminoso hasta C240H90O4NS para carbón antracítico. Del contenido de carbono del carbón mineral depende su energía calorífica. El carbón mineral así mismo está compuesto de macerales (liptinitas, vitrinitas e inertitas) que son partículas de origen orgánico distintivas bajo el microscopio por sus propiedades ópticas (reflectividad). Las Página 14 de 121 liptinitas son los macerales menos comunes y son los únicos que pueden contener algo de hidrógeno. Aunque no se conocen en forma precisa las características de la estructura interna de los macerales aparentemente el carbón está compuesto de estructuras complejas de carbono que han sustituido estructuras originales de bencenos y naftalenos, unidas entre sí por átomos externos como OH, N y S; en el sentido estricto de la palabra el hidrógeno no está unido al carbono directamente como en los hidrocarburos, aunque pueden existir moléculas ocasionales de CH2. De lo anterior se concluye que el metano y el carbón tienen un origen común pues se forman durante el proceso de carbonización de la materia orgánica, proceso diagenético por el cual toda la biomasa acumulada en los lodos de los ambientes de sedimentación lagunares, pantanosos y deltaicos, de vegetación palustre, se convierte en carbón y gases atrapados en él. El tipo de carbón y su contenido de gases depende de la temperatura, presión, rocas encajonantes, y procesos geológicos a los que ha sido sometido el carbón durante y después de su formación. El contenido final de gases del carbón depende del grado de maduración del mismo y de su profundidad en el subsuelo. El grado de carbonización, es decir el grado de cambio que ha sufrido la turba según se transforma en antracita, define en gran manera las propiedades físicas y químicas del carbón y que son denominadas como “rango” del carbón. Los carbones de bajo rango, como el lignito y los carbones sub-bituminosos son típicamente suaves con apariencia terrosa. Se caracterizan por niveles de humedad muy altos y bajo contenido de carbono, lo que les imprime la característica de tener bajo poder calorífico. Los carbones de alto rango son generalmente duros y fuertes, de color negro y tienen un lustre vítreo. Contienen más carbono, menos humedad, y producen más energía. La antracita está en la cima de la escala y tiene de forma correspondiente más poder calorífico y humedades muy bajas. Existen varias clasificaciones de los carbones según su rango. Una de las más utilizadas divide a los carbones de mayor a menor rango en: Antracita Bituminoso bajo en volátiles Bituminoso medio en volátiles Bituminoso alto en volátiles Sub-bituminoso Página 15 de 121 Lignito Turba La denominada hulla es un carbón mineral de tipo bituminoso medio y alto en volátiles. Los carbones de mayor contenido de volátiles son los bituminosos y sub-bituminosos. Estos gases están adsorbidos por los macerales del carbón en los poros, y superficies de debilidad del carbón conocidas como diaclasas primarias entre las cuales se cuentan las frontales y las interpuestas; estos gases no son liberados en forma natural a menos que por procesos geológicos los mantos sean descargados de la presión confinante a la que están sometidas por medio de la erosión de las rocas sobreyacientes o por procesos tectónicos que los expongan a la superficie terrestre. Por lo anterior, los mantos de carbón de maduración semejante tienden a contener más gases cuanto mayor es su profundidad actual. El proceso a través del cual los gases son liberados del carbón ya sea por procesos naturales o antropogénicos se denomina desorción. Los elementos que integran las características del carbón, adicionalmente al carbono y que son esenciales para su descripción son los siguientes (Campuzano y Rivas, 2004). Humedad. Es la cantidad de agua que contiene. De acuerdo a las condiciones de su fijación, se pueden distinguir, la humedad superficial que es el agua que se adhiere a la superficie y que se evapora en el almacenamiento al aire libre; la humedad higroscópica que es el agua ligada a la superficie interna del carbón que no se evapora en el almacenamiento al aire libre; y la Humedad total que la suma de la humedad superficial e higroscópica. Cenizas. Es la materia rocosa del carbón, y mide el residuo inorgánico que queda después de la combustión completa. Las rocas que forman las cenizas son normalmente lutitas o limonitas que forman capas delgadas o inclusiones como nódulos dentro de las capas de carbón. La ceniza es la materia inerte del carbón, cuyo exceso rebaja el poder calorífico y disminuye, por tanto, su valor. Oxígeno y nitrógeno. Entre los elementos que forman parte de la estructura del carbón se cuentan el oxígeno y el nitrógeno. El contenido de oxígeno disminuye el poder calorífico del carbón y su posible coquización. Página 16 de 121 Azufre. El azufre se encuentra normalmente en forma de pirita o marcasita, como compuestos orgánicos y como sulfatos (CaSO4). En algunos casos conviene distinguir y determinar la proporción de azufre fijo y volátil. Sin embargo el azufre total rara vez excede de 5% y, a menudo, es inferior al 0,5%. Si el carbón se destina a usos metalúrgicos, el azufre juega un papel importante, ya que se une al metal que se beneficia, afectando sus propiedades. Volátiles. El carbón absorbe durante su formación cantidades considerables de gases, principalmente metano y otros hidrocarburos saturados que no son extraídos durante el proceso de carbonización. El porcentaje de gas contenido en el carbón y que se desprende a baja temperatura, constituye las materias volátiles, dato fundamental para caracterizar y clasificar un carbón. Durante el proceso de minado del carbón por métodos subterráneos, al abrir los mantos de carbón y ponerlos en contacto con la presión atmosférica, y adicionalmente romper el carbón para su extracción, estos gases son liberados por desorción en forma espontánea lo cual representa tanto un problema de seguridad para los mineros como de contaminación a la atmósfera. La mera extracción del agua contenida en los mantos es suficiente para el inicio de la desorción de los gases. La desorción tiene lugar en todas las etapas de beneficio del carbón, desde su extracción en la mina, transporte a superficie, quebrado y limpieza, y transporte al sitio de consumo. Poder Calorífico. El poder calorífico representa la cantidad de calor que se libera en combustión completa por cada unidad de material quemado. El poder calorífico es una propiedad con grandes variantes entre los carbones, la cual puede influir en forma importante en los requisitos del equipo para manejo y pulverización, así como su almacenamiento. Como se indicó el poder calorífico depende del resto de las variables que se describen aquí, principalmente del contenido de carbono fijo y de la humedad. IV.3. PROBLEMAS DE SEGURIDAD EN LAS MINAS Como se ha indicado el minado de carbón resulta ser una de las actividades mineras más peligrosas debido a la complejidad que representa la oxidación misma del carbón y Página 17 de 121 su espontaneidad al incendio, así como la presencia de gas grisú que es liberado durante el proceso de minado. Debido a que el metano puede causar explosiones en las minas su drenado y extracción de los mantos de carbón resulta de primordial importancia en la seguridad de las minas. Otras fuentes de riesgo para los mineros de carbón son la acumulación de polvos de carbón, y los peligros propios del trabajo en sitios oscuros, confinados y con equipos motorizados. La acumulación de metano es una de las preocupaciones comunes en todas las minas subterráneas de carbón. No todos los yacimientos de carbón contienen la misma cantidad de gases, por lo que existen minas que se pueden considerar gaseosas y otras que no lo son. Autoridades de los EEUUA, país con una producción muy alta de carbón, considera como minas gaseosas sólo aquellas que emiten por lo menos 2,832 m3 de metano por día. Bajo este mismo parámetro las minas mexicanas que se encuentran en capas de carbón gaseosas de la Cuenca de Sabinas como la Mina III de MIMOSA se pueden considerar como muy gaseosas pues emiten más de 29,000 m3 diarios de metano (Hernández, Franco y Santillán, 2003). Para asegurar que el metano no sea peligroso en los trabajos mineros subterráneos las autoridades mexicanas exigen sistemas de ventilación que garanticen que el contenido de metano no sea mayor de 1.5% en volumen en el aire de la mina (NOM023-STPS-2003). Como resultado todas las minas subterráneas tienen sistemas de ventilación que garanticen estos valores de metano en la atmósfera de trabajo y normalmente las minas en México tienen estándares de contenido de metano en el aire de la mina mucho menores que lo indicado en la norma que oscilan en el rango de 0.7 a 1.0 % de contenido de CH4 en el aire. Sin embargo durante la explotación se pueden encontrar bolsadas de carbón con altos contenidos de metano en las que el sistema de ventilación podría no darse abasto y por lo cual se cuenta con sistemas de protección audiovisibles tanto móviles como fijos en los equipos de trabajo de la mina que avisan de contenidos mayores y paran automáticamente las labores de extracción hasta alcanzar niveles de contenidos seguros. Con objeto de incrementar la seguridad de las minas subterráneas de carbón y para ayudar en la prevención de encontrar altos contenidos de metano en el carbón, se utilizan actualmente métodos de extracción previa al minado del metano de las capas de carbón. Página 18 de 121 V. PANORAMA INTERNACIONAL DE LA MINERÍA DEL CARBÓN El carbón es una de las más importantes fuentes de energía en el mundo moderno. Genera más del 40% de la producción mundial de electricidad, y en algunos países constituye la fuente primordial para la generación de la misma, como es el caso de Polonia que depende 94% del carbón, Sudáfrica del 93%, Australia en un 80%, China en un 78%, e Israel en un 71%, entre otros. Adicionalmente el carbón no sólo tiene importancia para la generación de electricidad, sino también es la fuente energética primordial en la industria del acero y del cemento. Aproximadamente un 13% del carbón producido en el mundo es utilizado por la industria del acero, y la misma depende en un 70% del carbón. El carbón ha sido la fuente de energía que más ha crecido en los últimos años, mucho más que los hidrocarburos, la energía nuclear y las fuentes “verdes” como el viento (World Coal Institute, 2005). El carbón, minado en 50 países y utilizado en 70, constituye una industria global. La producción mundial de carbón duro2 en 2006 fue de 5370 Mt, 8.8% mayor que en 2005, y 92% mayor que hace 25 años; mientras que la producción de lignito en 2006 fue de 914 Mt, siendo Alemania el mayor productor de lignito en el mundo, siguiendo en orden de importancia Turquía, Rusia y Rumania. La tabla 4 muestra los principales países productores de carbón. La comercialización global de carbón juega un papel importante en la economía de muchos países, siendo el transporte marítimo en grandes barcos el método tradicional de comercialización. Debido a que el precio del transporte constituye el factor primordial del precio del carbón comercializado el mercado se ha dividido tradicionalmente en dos vertientes, el Pacífico y el Atlántico; al presente el Pacífico maneja el 60% del carbón térmico3 comercializado. 2 Se entiende por carbón duro al carbón de un rango de calidad mayor al lignito, como lo son los carbones bituminosos, y las antracitas. 3 Los tipos comerciales de carbón son dos, térmico y metalúrgico. El carbón térmico es utilizado primordialmente para la generación de electricidad en las termoeléctricas, y el carbón metalúrgico es aquel que por sus propiedades físicas permite su coquización para la industria acerera. Página 19 de 121 TABLA 4. PRINCIPALES PAÍSES PRODUCTORES DE CARBÓN PAÍS PRODUCCIÓN EN Mt R.P. CHINA 2482 EEUUA 990 INDIA 427 AUSTRALIA 309 SUDAFRICA 244 RUSIA 233 INDONESIA 169 POLONIA 95 KAZAKHSTAN 92 COLOMBIA 64 Fuente: Coal Facts, Edición 2007 con datos de 2006. WCI Los principales países exportadores de carbón están indicados en la Tabla 5, siendo Australia el principal exportador y el carbón constituye el producto más valioso de los commodities exportados por este país; las tres cuartas partes del carbón exportado es para los mercados de Asia, y el carbón australiano llega a todas partes del mundo incluyendo México. Australia adicionalmente es el principal proveedor de carbón metalúrgico en el mundo con 51% del mercado. TABLA 5. PRINCIPALES PAÍSES EXPORTADORES DE CARBÓN PAÍS TIPO DE CARBÓN (Mt) TOTAL TÉRMICO METALÚRGICO AUSTRALIA 111 121 231 INDONESIA 104 25 129 RUSIA 82 10 92 SUDAFRICA 68 1 69 R.P. CHINA 59 4 63 COLOMBIA 60 0 60 EEUUA 20 25 45 Fuente: Coal Facts, Edición 2007 con datos de 2006. WCI Los principales países importadores de carbón se indican en la Tabla 6, en la que se observa que la región Asia Pacífico es la principal consumidora seguida por Europa. Página 20 de 121 TABLA 6. PRINCIPALES PAÍSES IMPORTADORES DE CARBÓN PAÍS TIPO DE CARBÓN (Mt) TOTAL TÉRMICO METALÚRGICO JAPÓN 105 73 178 KOREA 60 20 80 TAIPEI 58 6 64 REINO UNIDO 44 7 51 ALEMANIA 33 9 41 INDIA 22 19 41 R.P.CHINA 29 9 38 Fuente: Coal Facts, Edición 2007 con datos de 2006. WCI VI. MINADO DEL CARBÓN, DESGASIFICACIÓN Y EMISIÓN DE GAS GRISÚ A LA ATMÓSFERA En México los gases que están contenidos en el carbón y que se desprenden durante su minado se denominan en su conjunto gas grisú. El gas grisú subproducto de la extracción minera del carbón, es una mezcla de gases adheridos a los macerales del carbón mineral que por desorción son liberados del combustible mineral sólido. El contenido y la composición química del gas grisú es variable y consiste principalmente de metano (CH4), con cantidades menores de dióxido de carbono (CO2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2), agua (H2O), azufre (S), ácido sulfhídrico (H2S) y otros hidrocarburos. Por su alto grado de toxicidad, el gas grisú debe ser extraído forzosamente de manera continua durante el minado del carbón de tal modo que garantice la calidad del aire dentro de la mina para la protección y seguridad de los mineros. El metano, principal componente del gas grisú, es un gas explosivo y dañino a la atmósfera. Sin embargo, es altamente energético y puede ser utilizado localmente para la generación de electricidad, consumido para la generación de energía térmica, y en algunos casos conducido a los gasoductos de gas natural después de haber sido tratado para reunir los requisitos de calidad de este último. La Tabla 7 muestra la aportación de cada país a las emisiones de gas metano a la atmósfera debidas al proceso de minado y manejo del carbón. Como se puede observar la emisión de metano por esta fuente está íntimamente relacionada con la minería subterránea de carbón en estos países. Resaltan por su aportación China (38%), EEUUA (13%), Australia (6%), la Federación Rusa (6%), Corea del Norte (6%), India (6%) y Ucrania (6%). México produce menos del 0.7% del total de emisiones de esta fuente. Página 21 de 121 TABLA 7. EMISIONES FUGITIVAS DE METANO PRODUCTO DE LAS ACTIVIDADES MINERAS DEL CARBÓN MtCO2eq 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Albania 0.07 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Algeria 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 Argentina 0.19 0.10 0.25 0.23 0.21 0.19 0.19 Armenia 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Australia 15.82 17.48 19.64 21.82 26.38 28.18 29.67 Austria 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 Azerbaijan 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Bangladesh 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Belgium 0.04 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 Bolivia 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Brazil 1.24 1.11 1.32 1.22 1.12 1.03 0.95 Bulgaria 1.59 1.45 1.20 1.34 1.65 1.84 2.01 Cambodia 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Canada 1.91 1.71 0.95 0.88 0.88 0.85 0.82 Chile 0.61 0.29 0.10 0.12 0.11 0.10 0.10 China 126.13 149.10 117.57 135.66 153.75 171.84 189.93 Colombia 1.86 1.99 2.95 3.44 4.02 4.68 5.46 Croatia 0.05 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Czech Republic 7.60 5.81 5.02 4.82 3.91 3.11 2.97 Democratic Republic of Congo (Kinshasa) 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 Denmark 0.07 0.13 0.06 0.09 0.09 0.09 0.09 Ecuador 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Egypt 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Estonia 0.41 0.25 0.24 0.21 0.20 0.19 0.19 Ethiopia 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Finland 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 France 4.33 4.43 2.56 2.60 2.63 2.66 2.69 Georgia 0.07 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Germany 25.77 17.59 10.18 8.39 7.75 7.15 5.90 Greece 1.10 1.22 1.35 1.32 1.40 1.47 1.53 Hungary 1.12 0.70 0.57 0.49 0.43 0.38 0.33 India 10.87 13.65 15.84 19.46 23.08 28.37 33.65 Indonesia 0.33 0.43 0.45 0.49 0.50 0.49 0.47 Iran 0.29 0.30 0.37 0.39 0.42 0.45 0.47 Iraq 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Ireland 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Israel 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Italy 0.12 0.06 0.07 0.07 0.08 0.08 0.09 Japan 2.81 1.34 0.77 0.76 0.75 0.74 0.73 Jordan 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Kazakhstan 24.87 17.19 9.98 6.67 6.38 6.10 5.81 Kuwait 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Kyrgyzstan 0.30 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 Laos 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Luxembourg 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Macedonia 0.12 0.13 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 Mexico 1.48 1.76 2.15 2.47 2.84 3.26 3.74 Moldova 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Monaco 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Mongolia 0.20 0.10 0.07 0.05 0.04 0.03 0.03 Myanmar 0.01 0.01 0.09 0.13 0.19 0.28 0.41 Nepal 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Netherlands 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 New Zealand 0.27 0.28 0.34 0.41 0.41 0.48 0.67 Nigeria 1.83 2.86 1.24 0.02 0.00 0.00 0.00 North Korea 25.26 27.23 26.91 25.56 24.28 23.07 21.91 Norway 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 Pakistan 0.90 0.99 1.03 1.06 1.09 1.12 1.15 Peru 0.04 0.02 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 Philippines 0.16 0.22 0.22 0.22 0.23 0.23 0.23 Poland 16.77 15.57 11.90 11.33 10.77 10.26 9.75 Portugal 0.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Romania 3.66 3.93 2.67 2.77 2.76 2.75 2.74 Russian Federation 60.90 36.75 28.98 26.25 27.51 26.91 26.30 Saudi Arabia 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Senegal 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Singapore 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Slovak Republic 0.57 0.62 0.61 0.46 0.49 0.50 0.49 Slovenia 0.30 0.27 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 South Africa 6.72 6.66 7.08 7.40 7.21 7.10 7.44 South Korea 4.83 1.61 1.17 0.91 0.71 0.56 0.44 Spain 1.79 1.43 1.20 1.20 0.98 0.71 0.44 Sweden 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Tajikistan 0.10 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Thailand 0.22 0.34 0.32 0.36 0.39 0.43 0.48 Turkey 1.63 1.56 1.70 1.83 1.96 2.10 2.25 Turkmenistan 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Uganda 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Ukraine 55.34 30.12 28.33 26.32 24.48 23.77 23.23 United Arab Emirates 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 United Kingdom 18.29 12.59 7.00 6.73 6.60 6.41 6.22 United States 81.89 65.78 56.22 71.50 75.86 73.82 76.67 Uruguay 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Uzbekistan 0.46 0.27 0.26 0.24 0.23 0.22 0.21 Venezuela 0.02 0.04 0.08 0.11 0.15 0.19 0.25 Viet Nam 0.46 0.83 1.00 1.19 1.42 1.69 2.02 Totales del mundo 513.95 448.60 372.55 399.55 426.87 446.42 471.68 FUENTE: Global Anthropogenic Emissions of Non-CO2 Greenhouse Gases 1990-2020 (EPA Report 430-R-06003) PAÍS Página 22 de 121 Del total de emisiones de gases de invernadero de México en 1996 se ha calculado, en equivalentes de CO2 a 100 años, que el 23% de las emisiones correspondió al metano. Desgraciadamente se desconoce con precisión la aportación del gas metano asociado a la explotación minera de carbón a este total (Instituto Nacional de Ecología, 2001). Scheehle (2002) calculó que el total de emisiones producidas por el minado de carbón en México en 2005 sería de 151 Mm3 anuales, mientras que según Cuatecontzi (2005) las emisiones para 2003 se aproximaron a 95 Mm3 anuales. La meta de México es reducir el inventario de emisiones atmosféricas, a través de actividades, entre otras, de mitigar los impactos ambientales de las actividades mineras, contribuir a la seguridad de los trabajadores y tener un aprovechamiento energético. Todo ello en beneficio de la sociedad civil, del estado y de la industria minera nacional. México ocupa el 27º lugar en producción de carbón en el mundo y el 17º lugar en la emisión de metano producto del minado de carbón, sin embargo es una fuente de emisión que por sus características se puede evitar aplicando nuevas tecnologías para la extracción y aprovechamiento del metano como fuente energética (USEPA, 2006). Desde el punto de vista energético, el aprovechamiento del gas metano de las minas de carbón en el mundo es una realidad desde hace más de medio siglo. Desde el siglo XIX se inició el desgasamiento de las minas de carbón en Inglaterra y el gas se utilizaba para iluminar la ciudad de Londres. En 1931 se perforó el primer pozo vertical para extraer el gas grisú en West Virginia, EE.UU. En el caso de Alemania desde 1950 se inició la construcción de gasoductos para transportar el gas grisú, siendo su uso principalmente para la energía térmica y eléctrica. El desarrollo de la tecnología de extracción del gas grisú en los EEUUA ha sido muy notable, debido principalmente a la introducción en 1978 de una nueva Ley del Gas Natural que permitía a los productores de gas grisú recibir un mayor precio que por el gas natural de fuentes convencionales; de 1984 a 1992 se ofrecieron créditos fiscales a la producción de gas grisú. En el año 2005 en EEUUA la producción de metano del gas grisú conformó cerca del 9.8% de la producción de gas natural no-asociado y el 7.4% de la producción total de gas natural (EIA, 2007). Página 23 de 121 Gas grisú en caídos 30 a 80% CH4 (GM) Gas grisú en aire ventilación, <1% CH4 (VAM) Gas grisú liberado durante el minado, 30-65 % CH4 (CMM) Gas grisú liberado del carbón, >90% Gas grisú mina abandonada, 3080 % CH4 (AMM) CH4 (CBM) 70 m 400 m >1500 m Estrato de carbón con gas grisú Mina Mina Abandonada Gas grisú Caído Tajo Figura 1. Formas de extracción del gas grisú La extracción del gas grisú de las minas o desgasificación requiere de un complicado proceso de desgasamiento que tiene lugar previo, durante y posterior al minado. Los métodos de desgasamiento consisten en (siglas en Inglés en paréntesis): previo al minado, por barrenación vertical o dirigida desde superficie en áreas vírgenes por desarrollar (CBM); barrenación horizontal desde interior mina para la extracción próxima (CMM); durante el minado, por ventilación intensa de los sitios de trabajo a través de extractores mecánicos desde superficie (VAM); posterior al minado, a través de barrenación vertical desde superficie para extraer el gas localizado en los caídos minados (GOB), y gas extraído de minas abandonadas (AMM). Estos métodos son ilustrados en la Figura 1. Sin embargo debido a que el gas es liberado a la atmósfera, su extracción de la mina a través de cualquiera de los métodos indicados conlleva un grave problema ambiental, ya que el metano, como se mencionó en la Introducción, ocupa el segundo lugar en contribución al efecto invernadero en la Tierra, tanto por su abundante emisión, como por ser 25 veces más eficiente que el bióxido de carbono en contener el calor terrestre (Tabla 1). Página 24 de 121 VII. MITIGACIÓN DE LAS EMISIONES Y APROVECHAMIENTO DEL GAS GRISÚ EN LA MINERÍA DEL CARBÓN Como se ha mencionado anteriormente la única manera de reducir las emisiones de metano a la atmósfera relacionadas al minado del carbón es mediante el uso del gas mismo. El proceso inicial para poder hacer uso del gas grisú consiste en el drenado del gas en las minas subterráneas. Ya se han descrito las variadas metodologías que se utilizan para extraer el gas de las capas de carbón, siendo la más común la ventilación. Se analizan a continuación en detalle las características de cada uno de estos métodos de extracción. VII.1. DESCRIPCIÓN DE LOS MÉTODOS DE DRENADO (USEPA, 2005). Barrenos Verticales Pre-minado. La perforación de barrenos verticales desde superficie es la óptima para obtener el gas de buena calidad, es decir con un contenido máximo de metano, debido a que se asegura que el gas grisú no estará contaminado con el aire de ventilación de la mina. Es similar a los pozos petroleros aunque de tamaño menor, y se perforan con varios años de anticipación al minado del carbón, normalmente 10; el número de años dependerá del tamaño de la operación minera y de su planeación. La longitud de los barrenos depende de la profundidad de las capas de carbón. Los pozos verticales requieren normalmente una preparación de las capas a drenar que consiste en el fracturamiento de la roca misma con objeto de incrementar la permeabilidad de la roca y aumentar el área de influencia del pozo. La extracción requiere de un sistema de vacío en superficie. Debido a que se trata de capas que normalmente están por debajo del nivel freático la mayor parte de los pozos extraen agua al inicio del proceso, y no es hasta que el agua es casi agotada que el metano empieza a fluir debido a la depresión de la presión hidráulica. La calidad del gas grisú recuperada normalmente supera un contenido de 90% de metano. La cantidad de gas depende de varios factores propios del sistema así como del número de años antes del minado en que se perfore. Se pueden lograr recuperaciones mayores al 50% del gas que normalmente se emitiría de la mina si su extracción precede al minado más de 10 años. Si la permeabilidad del carbón no es la adecuada este tipo de extracción puede no ser económica. Esta metodología es ideal para extraer gas de una calidad lista para gasoductos de gas natural, después de procesos sencillos de purificación. Página 25 de 121 Barrenos Horizontales. Los barrenos horizontales son perforados dentro de la mina y sirven para drenar zonas que están por minarse, normalmente que pertenecen a bloques de páneles de minado continuo. La longitud de los barrenos varía entre 100 y 250 metros según las necesidades del minado. Puede haber muchos barrenos horizontales en la mina los cuales se conectan entre sí a un tubo de drenado vertical para su extracción de la mina. La recuperación del gas grisú por este método es baja entre 10 y 18 % aunque puede llegar a 30% del gas que normalmente se produce en la mina; esta método es muy utilizado porque puede llegar a bajar la concentración de gas en la cara de minado hasta en un 60% reduciendo de esta manera el volumen de ventilación. La calidad del gas depende de muchos factores, pero puede llegar a tener hasta 90%. Barrenos GOB o de caídos. Esta barrenación es vertical y tiene una profundidad de hasta 4 o 15 metros por arriba de los mantos de carbón que van a ser extraídos. Se realiza antes del minado, con la idea que una vez que el minado ha pasado por ellos la roca fracturada del caído (denominado GOB en Inglés) genera una gran permeabilidad que permite que el gas que queda una vez extraído el carbón no regrese a la mina sino que sea extraído a superficie con la ayuda de un sistema de vacío de las capas superiores del caído. La calidad del gas de los barrenos GOB es variable pues mientras al principio es puro gas grisú con el tiempo va diluyéndose con el aire de la mina hasta llegar a concentraciones hasta de 35% de metano. La cantidad y calidad de gas de estos pozos puede ser considerable si se monitorean adecuadamente. Su producción puede variar desde 2 Mscf/d hasta 100 mscf/d cuando se estabiliza con el tiempo. En general esta metodología puede recuperar hasta el 50 % de las emisiones de metano en las minas. Barrenos de Ángulo o Cruzados. Tiene como fin la desgasificación de las rocas que sobre- y subyacen las capas de carbón. Son cortos, se barrenan como abanico hacia arriba o hacia debajo de la mina durante el minado y tienen el mismo objeto que la barrenación horizontal excepto que están encaminados a extraer el gas de las rocas encajonantes. Ventilación. El proceso de ventilación de la mina tiene por objeto diluir las concentraciones de gas grisú en el ambiente de la mina con objeto de brindar seguridad a los mineros y a la operación misma. La ventilación tiene lugar a través de extractores Página 26 de 121 mecánicos desde superficie ya sea por tiros inclinados o verticales. La cantidad de aire que fluye en cada mina es variable dependiendo del tamaño de la operación y varía desde 91 a 140 m3 por segundo, de manera que la calidad del aire se mantenga por debajo de los niveles de seguridad especificados, que normalmente son de 0.7% de metano en promedio. VII.2. OPCIONES DE USO DEL GAS GRISÚ Una vez recuperado, el gas grisú constituye una fuente importante de energía, que dependiendo de su calidad puede tener diferentes usos. Los usos potenciales de este gas son su inyección a gasoductos de gas natural, generación de electricidad o su uso directo en actividades de la Unidad Minera o de industrias aledañas. En la siguiente Tabla 8 se indican las opciones para su uso. TABLA 8. OPCIONES DE USO DEL METANO CONTENIDO EN EL GAS GRISÚ (USEPA, 2005) OPCIONES RANGO DE CALIDAD DEL MÉTODO DE DRENADO GAS (btu/scf) > 950 Barrenos verticales Pre-minado Inyección a gasoducto Generación de Energía Uso Local (en las instalaciones mineras o plantas contiguas Inyección a gasoductos, requiere incrementar la calidad o endulzar Generación de Energía Uso local Inyección a gasoductos Generación de Energía Uso local Generación de Energía por combustión u oxidación del metano en el aire 300 a 950 Barrenos GOB (en caídos) Hasta 950 Barrenos de minas, horizontales y de ángulo 1 a 20 Ventilación Todas los usos anteriores requieren de una evaluación económica para determinar si son viables. Muchos países han adoptado sistemas de estímulos para propiciar la recuperación y el uso del gas grisú en las minas; los EEUUA está en estos momentos instalando un sistema piloto de oxidación del gas de ventilación para la generación de electricidad utilizando el sistema VOCSIDIZER de MEGTEC en la Mina Windsor de West Virginia. Los países más avanzados en la recuperación y el uso del gas grisú en el mundo son EEUUA, China, Página 27 de 121 Polonia, Australia, Alemania, Polonia y el Reino Unido. En la Tabla 9 se resumen los proyectos de recuperación de gas grisú de las minas de carbón registrados por país y sus características generales. VII.3. LEGISLACIÓN INTERNACIONAL ACERCA DEL USO DEL GAS METANO CONTENIDO EN EL CARBÓN. VII.3.1 AUSTRALIA. La estructura legal que rige la propiedad y licencia de explotación del gas grisú en Australia es muy compleja debido a que no existe una legislación federal con respecto al CMM. Cada estado tiene su propia legislación, sin embargo en todos los casos se propicia su uso o quemado. El estado de Queensland por ejemplo tiene un régimen que exige y permite tener una concesión simultánea para el gas y otra para el carbón las cuales se rigen por diferentes leyes, a saber, la Ley de Petróleo y Gas y la Ley de los Recursos Minerales respectivamente. En otras palabras el tener una concesión minera no le da al concesionario el derecho a explotar el gas grisú pues requiere una Licencia de Producción que coexista con la del mineral en la misma área. En el Estado de New South Wales el concesionario minero que quiera explotar el gas grisú en su concesión minera requiere solicitar un permiso petrolero que se adiciona a la concesión minera. El concesionario en este caso no paga ningún derecho adicional por el gas consumido pues se considera un subproducto del minado. En el caso del estado de Victoria los recursos de gas grisú se administran también a través de la ley que rige la minería. VII.3.2 ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA. La posesión del gas grisú en los EEUUA es también motivo de disputas debido a que no hay una legislación federal al respecto. Las disputas en este caso se resuelven generalmente caso por caso en ocasiones hasta en juicios; los derechos de la concesión del carbón se dividen a menudo entre las leyes de los hidrocarburos y la de los minerales. A la fecha debido a consideraciones de seguridad los productores de carbón han podido capturar o emitir el gas grisú sin necesidad de permiso alguno ni del pago de ningún derecho adicional. Algunos Estados ya han emitido legislación para definir los derechos de propiedad del gas grisú, sin embargo el gobierno federal a la fecha no lo ha resuelto. Página 28 de 121 En lo que se refiere a barrenación horizontal dentro de la mina y barrenación vertical de los caídos para la desgasificación de las minas la aprobación proviene directamente de la Administración de Salud y Seguridad en las Minas (MSHA). Lo referente a la producción de metano pre- y post-minado las licencias son proporcionadas por los Estados donde existe la producción. Las concesiones mineras son asignadas por el gobierno federal en el caso de las tierras federales, o por los dueños de los terrenos en caso de ser propiedad privada. La producción de gas natural no está regulada, pero su transporte es regulado cuando se efectúa en forma interestatal. La seguridad en las minas y en el aprovechamiento del gas grisú está supervisada por dos organizaciones, la MSHA y la OSHA, la primera que regula la seguridad en la mina y las instalaciones de superficie, y la segunda que regula lo referente a la salud y seguridad de los empleados referente a equipos no relacionados a la minería. VII.3.3. CHINA. La recuperación y uso del CMM en China solo puede ser realizada por las empresas mineras de carbón que tienen la concesión minera y requiere la aprobación de la Comisión de Desarrollo y Reforma en cada nivel. Los proyectos de recuperación y aprovechamiento del gas grisú que requieren una inversión mayor de US$4M deben de ser sometidos para su aprobación a la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma (NDRC), en todos los demás casos son aprobados por las Comisiones Regionales. No existen ningún tipo de regalías por el uso o aprovechamiento del gas grisú, y al contrario aquellas empresas que colectan y usan el gas grisú son sujetas a políticas preferenciales en los impuestos como IVA, ISR y otros. La Compañía de Metano del Carbón Unida de China tiene los derechos monopólicos de la exploración, desarrollo y producción de CBM, con la cooperación de firmas extranjeras; en el caso del autoconsumo del CMM y no comercialización externa las empresas mineras actúan por su cuenta sin la participación de la empresa estatal, aunque estén apoyadas por organismos internacionales. Todos los proyectos de recuperación del gas grisú en China deben pasar la evaluación ambiental antes de ser operados. La evaluación determina la sustentabilidad del drenaje del agua, contaminación atmosférica y de ruido. El uso para la generación de energía Página 29 de 121 debe estar acorde con la Ley de Conservación de la Energía de la República Popular China, y los reglamentos locales y estatales de conservación de la energía. Todo lo referente a la seguridad de las instalaciones está supervisado por la Administración del Estado en la Seguridad en el Trabajo, la cual asegura que se cumpla el Reglamento de Seguridad de la Minas de Carbón. En China se distinguen claramente dos tipos de aprovechamiento del gas contenido en el carbón, (1) por un lado los Proyectos para la explotación propia del gas metano asociado al carbón, industria conocida internacionalmente como CBM y que desarrolla los campos donde no existen explotaciones presentes del carbón, y cuyo mineral principal objeto de la concesión es el gas; y (2) los proyectos CMM donde se recupera y autoconsume el gas grisú que se extrae de las minas de carbón y donde el carbón constituye el mineral objeto de la concesión minera y el gas se considera un subproducto. Los dos tipos de proyectos se tratan desde el punto técnico y legal de forma muy diferente. La Ley del Carbón de la República Popular China en su Artículo 35 estipula que el estado debe propiciar que las empresas mineras carboníferas desarrollen y utilicen el metano contenido en el carbón. Página 30 de 121 TABLA 9. PROYECTOS DE RECUPERACIÓN Y USO DEL GAS GRISÚ (siglas en Inglés CMM) EN EL MUNDO. (Según Methane to Markets, International Coal Mine Methane Projects Database de la USEPA) PAÍS REGIONES TIPO DE PROYECTOS NUMERO DE PROYECTOS ACTIVOS AUSTRALIA New South Wales Generación de Energía Calentadores VAM (prueba piloto) Antorcha Inyección a gasoducto 10 CHINA Anhui, Chongqing, Gansu, Guizhou, Hebei, Heilongjiang, Henan, Liaoning, Ningxia, Shanxi, Sichuan 47 REPÚBLICA CHECA ALEMANIA Alta Silesia Ibbenburen, Ruhr, KAZAKHSTAN MEXICO Karaganda Coahuila POLONIA Alta Silesia Generación de energía Gas para la comunidad Inyección a gasoducto VAM Calentadores Uso industrial Vehículos Inyección a gasoductos Generación de energía Combinado Calor y poder (CHP) Calentadores y enfriadores Calentadores Calentadores Generación de Energía Secado del carbón Calor y Poder Combinado (CHP) Generación de energía Uso industrial FEDERACIÓN RUSA Kuznetsk, Pechora 7 UCRANIA Donetsk, Lugansk REINO UNIDO North Yorkshire, Nottinghamshire, South Wales, South Yorkshire Calentadores Generación de energía Calentadores Generación de energía Combinado Energía + calor Uso industrial Antorcha Calentadores Generación de energía ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA Alabama, Colorado, Illinois, New Mexico, Pennsylvania, Virginia, West Virginia Inyección a gasoductos Secado del carbón Generación de energía 13 Página 31 de 121 1 9 1 2 22 9 15 VIII. SITUACIÓN ACTUAL DE LA MINERÍA DEL CARBÓN EN MÉXICO En este capítulo se describe la situación actual del carbón en México, indicando la localización de los yacimientos y el minado, sistemas de desgasificación utilizados, reservas y recursos de carbón y los recursos de gas grisú estimados. VIII.1. GEOLOGÍA Y CARACTERÍSTICAS DE LOS YACIMIENTOS DE CARBÓN EN MÉXICO POR CUENCA. Existen en México 35 localidades carboníferas (Figura 2) que están expuestas en la mayor parte de los Estados con excepción de Aguascalientes, Baja California Sur, Guanajuato, Querétaro, Sinaloa, Campeche, Zacatecas, Yucatán, y Quintana Roo. Las localidades carboníferas se describen aquí en función de las cuencas geológicas donde se formó el carbón. Se entiende aquí por cuenca aquellas paleo-depresiones de la superficie terrestre, generalmente en las zonas palustres y en la desembocadura de los grandes ríos, donde existieron las condiciones necesarias para la acumulación de materia orgánica vegetal, y su carbonización ulterior en el pasado geológico. Las cuencas corresponden a diferentes Épocas del tiempo geológico en que se formaron. A continuación se describirán las características del carbón de cada cuenca que por su posible importancia económica han sido descritas con mayor detalle. Cuenca de Sabinas y Cuenca Fuentes-Río Escondido en Coahuila Cuenca Colombia-San Ignacio en los Estados de Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas Cuenca Barranca y Cuenca Cabullona, en Sonora, Cuenca La Mixteca en Oaxaca Cuenca San Pedro Corralitos y Cuenca Ojinaga, Chihuahua, Página 32 de 121 FIGURA 2. LOCALIDADES CARBONÍFERAS EN MÉXICO (Flores, 2001) _________________________________________________________________________ VIII.1.1. CUENCA SABINAS, COAHUILA. La Cuenca de Sabinas (Martínez y López, 2006) se sitúa en la parte centro-oriental del estado de Coahuila y constituye a la fecha de este estudio la única zona carbonífera con explotación comercial de carbón en México. Los mantos de carbón están incluidos en la base de la Formación Olmos de la Época Cretácico Tardío, y en particular de la Edad Maestrichtiano. La formación Olmos consta de lutitas, limonitas y areniscas. La Cuenca de Sabinas consta de 8 subcuencas, que consisten en 8 sinformas4, en las cuales se tiene detectada la presencia de carbón y que localmente recibieron el nombre de: Sabinas, Saltillito-Lampacitos, Las Adjuntas, Monclova, Las Esperanzas, San Salvador, El Gavilán y San Patricio (Figuras 3 y 4). Estas sinformas cubren un área de 6,877 km2. 4 Sinforma. Depresión de la superficie terrestre en forma de cuenca, cóncava hacia arriba, en la que se depositaron estratos de sedimentos, y cuyos flancos se cierran hacia arriba. Página 33 de 121 La calidad promedio del carbón de la Cuenca de Sabinas está indicada en la Tabla 11, y por sus características se clasifica como carbón bituminoso de volatilidad media B, según clasificación de la ASTM (Tabla 10), siendo de fácil aglomeración y del tipo siderúrgico o coquizable. ________________________________________________________________________ FIGURA 3. CUENCA CARBONÍFERA SABINAS, COAHUILA (Flores, 2001) ______________________________________________________________________ A continuación se describen someramente las características de cada subcuenca de la Cuenca de Sabinas (CRM, 1994), y está resumida en la Tabla 12. VIII.1.1.1. Subcuenca Sabinas. La subcuenca Sabinas tiene una superficie de 1,034 km2 y corresponde a una sinforma de 59 km de longitud por 24 km de ancho. La profundidad máxima de esta subcuenca detectada por barrenación es de 521 m en la Página 34 de 121 porción SW de la misma. Los mantos en la subcuenca están afectados por fallas fuertes TABLA 10. CLASIFICACIÓN DEL CARBÓN SEGÚN LA AMERICAN SOCIETY OF TESTING OF MATERIALS (ASTM) PORCENTAJE PORCENTAJE VALOR CALORÍFICO (base en DE CARBÓN DE MATERIA húmedo y libre de materia mineral)* FIJO (Base en VOLÁTIL (Base British thermal Kilocalorías / kg seco, y libre de en seco, libre de units (btu’s) / libra RANGO Y GRUPO materia mineral) materia mineral) ≥ < > ≤ ≥ < ≥ < ANTRACÍTICO Meta-antracita 98 *** *** 2 *** *** *** *** Antracita 92 98 2 8 *** *** *** *** Semiantracita 86 92 8 14 *** *** *** *** BITUMINOSO Bituminoso 78 86 14 22 *** *** *** *** volatilidad baja Bituminoso 69 78 22 31 *** *** *** *** volatilidad media Bituminoso *** 69 31 *** 14,000⌂ *** 7,780 *** volatilidad alta A Bituminoso *** *** *** *** 13,000⌂ 14,000 7,208 7,780 volatilidad alta B Bituminoso *** *** *** *** 11,500 13,000 6,372 7,208 volatilidad alta C SUBBITUMINOSO subbituminoso A *** *** *** *** 10,500 11,500 5,823 6,372 subbituminoso B *** *** *** *** 9,500 10,500 5,274 5,823 subbituminoso C *** *** *** *** 8,300 9,500 4,606 5,274 LIGNÍTICO lignito A *** *** *** *** 6,300 8,300 3,508 4,606 lignito B *** *** *** *** *** 6,300 *** 3,508 (*) Lo húmedo se refiere a la humedad inherente del carbón y no a agua visible en su superficie. (⌂) Los carbones con 69% o más de carbón fijo en base seca y libre de materia mineral, se clasifican por su contenido de C.F. independientemente de su poder calorífico. Fuente: Modificado de 2000 Annual Book of ASTM Standards, section 5, vol 5.06. casi paralelas de orientación NW-SE que la atraviesan y desplazan los mantos. Los flancos de esta sinforma presentan inclinaciones muy suaves (3° a 8°) mientras que en el flanco sur llegan a presentar inclinaciones que varían de 13° a 18°. Como en todas las subcuencas de la cuenca de Sabinas, los mantos de carbón se localizan en la base de la formación Olmos de la Época Cretácico Tardío. En esta subcuenca se han llegado a identificar hasta 15 mantos de carbón cuyos espesores varían desde unos cuantos centímetros hasta un máximo de 4.10 m (mina III Mimosa), sin embargo sólo Página 35 de 121 dos de ellos tienen importancia económica5. Esta subcuenca es la más explorada y actualmente en ella se realizan las principales explotaciones mineras de la región que consisten básicamente en tajos a cielo abierto, minas subterráneas profundas con diferentes grados de mecanización desde equipos de minado continuo y extracción mecanizada hasta minas de arrastre con minado de cuarto y pilares, así como actividades mineras artesanales denominadas “pozos”. Con excepción de la minería subterránea formal, el resto de la minería se desarrolla en la periferia de la subcuenca donde aflora el carbón y alcanzan hasta profundidades máximas de 70 m. Las minas subterráneas se desarrollan a mayor profundidad y más alejadas de la periferia; la mayoría son del Grupo Acerero del Norte (GAN) y alcanzan profundidades máximas de 350 m estando los espesores promedio de los mantos explotados en el rango de TABLA 11. CALIDAD DEL CARBÓN DE LA CUENCA DE SABINAS CARACTERÍSTICA CARBÓN TODO UNO (expresados en CARBÓN LAVADO (expresados en %, %, excepto el PC que está expresado en excepto el PC que está expresado en Btu) Btu) CARBONO FIJO 45.61 63.57 MATERIA VOLÁTIL 16.97 19.83 CENIZAS 40.43 14.97 AZUFRE 1.00 0.89 PODER CALORÍFICO (PC) 13,000 1.57 a 4.10 m. El espesor deseado para la explotación de los mantos en las minas subterráneas en esta Subcuenca dados los métodos de explotación minera actuales utilizados por MIMOSA es en promedio de 2.2 m como se puede observar en la Figura 5. 5 Importancia Económica. Se refiere a la viabilidad de su explotación definida por los parámetros económicos de negocios de la empresa MIMOSA, y los parámetros técnicos definidos principalmente por el sistema y la maquinaria de explotación que fijan el límite mínimo del espesor minable de los mantos y la geología de los mismos. Página 36 de 121 _________________________________________________________________________ FIGURA 4. SUBCUENCAS DE LA CUENCA SABINAS, COAHUILA (Flores, 2001) _________________________________________________________________________ VIII.1.1.2. Subcuenca Saltillito-Lampacitos. La subcuenca Saltillito-Lampacitos es otra sinforma al Sur de la subcuenca de Sabinas, tiene una longitud de 54 km y 21 km de ancho y tiene como extensión la sinforma de Lampacitos de 16 km de largo por 6 km de ancho. Esta subcuenca le sigue en importancia económica a la de Sabinas. Su orientación es NW-SE y se trata de una sinforma muy plegada; la profundidad de esta subcuenca alcanza los Página 37 de 121 FIGURA 5. Ejemplo de sección del manto de carbón en la Mina III de MIMOSA (Campuzano y Rivas, 2004) 1500 m en Saltillito y de 800 m en Lampacitos, con inclinaciones fuertes hasta de 50° en el flanco W. La minería se desarrolla generalmente en el flanco NE donde las inclinaciones de los mantos son menores a los 20º. La superficie de toda la subcuenca es de 1,145 km2. Dos son los mantos de carbón con el espesor y continuidad suficiente para ser susceptibles de explotación económica en esta subcuenca; se presentan con espesores que van desde 0.35m y que llegan alcanzar máximos de 3.45m (Mina VII de MIMOSA). Las profundidades máximas de explotación a la fecha son de 320 m, pero según el proyecto de minado se planea alcanzar los 450 m. VIII.1.1.3. Subcuenca de Las Esperanzas. La subcuenca de Las Esperanzas está localizada al W de la subcuenca Sabinas. Su tamaño es reducido de sólo 184 km2, con una longitud de 31 km y ancho de 7 km, y un rumbo NW-SE. Su profundidad reconocida por barrenación es de 579 m. Se caracteriza por inclinaciones fuertes en sus flancos y se han descrito hasta 4 mantos de carbón con espesores de 0.05 m a 1.56 m, sin embargo únicamente 2 mantos tienen la continuidad y espesor para ser considerados como minables el primero con espesor promedio de 0.77 m y el segundo de 0.60 m. Página 38 de 121 TABLA 12. CARACTERÍSTICAS DE LAS SUBCUENCAS DE LA CUENCA SABINAS , COAHUILA SUBCUENCA TAMAÑO (km) NÚMERO DE RANGO INCLINACIÓN MANTOS DE DE LOS ANCHO LARGO RECONOCIDOS ESPESOR FLANCOS (º) MAXIMO DE LOS MANTOS (cm) SABINAS 24 59 15 10 - 410 3 – 18 SALTILLITO– 21 54 2 35 – 345 < 20 LAMPACITOS LAS 7 31 4 5 - 156 > 25 ESPERANZAS LAS 27 134 6 10 – 362 < 15 ADJUNTAS SAN 44 82 1 (correlacionable)6 15 - 90 8 – 15 PATRICIO MONCLOVA 3.5 28 6 (sólo 1 7 - 154 8 – 22 correlacionable) EL 2 5.5 7 10 – 70 10 – 15 SALVADOR EL GAVIILÁN 1.5 6 No se han detectado *** 29 – 32 VIII.1.1.4. Subcuenca Las Adjuntas. La subcuenca Las Adjuntas es la sinforma más extensa de la Cuenca Sabinas, de rumbo general NW-SE, con una longitud de 134 km de largo y anchos que varían entre los 17 km a los 27 km y se encuentra localizada al N de la ciudad de Monclova. La profundidad máxima registrada a la fecha es de 568 m, pero por interpretaciones geológicas se infiere que puede llegar hasta los 2,000 m. Se han reconocido hasta 6 mantos de carbón con un espesor promedio de 0.91 m, con un máximo de 3.62 m y un mínimo de 0.10 m. Sólo dos de los mantos se considera pudieran tener interés económico. Las condiciones geológicas de la formación de estas rocas indican que es una zona de poco potencial para la formación de mantos de carbón continuos con bajos contenidos de cenizas. VIII.1.1.5. Subcuenca San Patricio. La subcuenca San Patricio está localizada al SE de las subcuencas de Sabinas y Saltillito-Lampacitos. Tiene una longitud de 82 km y un ancho máximo de 44 km. Su profundidad máxima es desconocida, y sus capas 6 Correlacionable. Se refiere a que el manto pueda ser reconocido por su posición a lo largo de la Subcuenca. Página 39 de 121 presentan suaves inclinaciones en sus flancos que no superan los 15°. La “zona de carbón” tiene más de 50 m de espesor y los mantos de carbón varían de 0.15 m a 0.90 m de espesor. Estos mantos lateralmente no tienen gran extensión y no es posible correlacionarlos entre sí, por lo que esta Subcuenca ha sido poco explorada a profundidad. Las inclinaciones del manto medidas a la fecha indican de 8º a 15º. A la fecha sólo se ha encontrado un manto con continuidad y de poco espesor, 0.60 m. Se trata de una subcuenca sin interés económico por el ambiente de depósito que reflejan sus sedimentos, el cuál no fue favorable para la formación de mantos de carbón. VIII.1.1.6. Subcuenca de Monclova. La subcuenca de Monclova está localizada en las inmediaciones de Frontera al NW de la ciudad de Monclova. Esta sinforma tiene una longitud aproximada de 28 kilómetros desde su extremo NW, hasta la unión con la subcuenca de Las Adjuntas, por el área de la Loma de Farías. Tiene un ancho promedio de 3.5 km, con un mínimo de 2 km., en su porción sureste y máximo de 6 km. en la parte central de la subcuenca. Su superficie total es de 120 km2. Por medio de barrenación se han identificado 6 mantos de carbón de los cuales sólo el manto inferior es correlacionable regionalmente. Los 5 mantos restantes se presentan en forma lenticular y con espesores menores a 1.00 m. La profundidad del manto de carbón que tiene continuidad varía de 22 m a 628 m. El espesor de este manto oscila entre 0.07 m y 1.54 m. En la subcuenca de Monclova los mantos de carbón no afloran. VIII.1.1.7. Subcuencas El Salvador y El Gavilán. Las subcuencas El Salvador y El Gavilán están localizadas al W de la subcuenca Saltillito-Lampacitos. Son de pequeñas dimensiones, 11 km2 y 9 km2 respectivamente. La subcuenca El Salvador tiene 5.5 km de largo por 2 km de ancho y de rumbo NE 15º SW; su exploración revela que los mantos de carbón en esta sinforma no son de interés económico por su espesor reducido y la falta de continuidad de los mismos. La subcuenca El Gavilán de 6 por 2 km no presenta más que un manto de carbón que no supera los 20 cm, por lo cual carece de interés económico. Página 40 de 121 VIII.1.2. CUENCA FUENTES-RÍO ESCONDIDO (Verdugo y Ariciaga, 1985) La Cuenca Fuentes-Río Escondido se localiza en la porción NE del Estado de Coahuila, y su explotación está limitada por la frontera con los EEUUA. (Figura 6). La extensión de la cuenca es de 6,000 km2, siendo la Ciudad de Piedras Negras en el Estado de Coahuila su extremo Norte en México. Los mantos de carbón están incluidos en la Formación Olmos de la Edad Maestrichtiano de la Época Cretácico Tardío, que representan rocas sedimentarias que tienen su origen en el depósito de sedimentos asociados a un delta donde la Formación Olmos representa la paleo-planicie deltaica (pantanos, marismas y manglares). Los mantos de carbón presentan espesores que varían desde 0.1 a 1.3 m interestratificados en lutitas carbonosas, alojados en una roca encajonante compuesta principalmente de lutitas, lutitas arenosas y algunos horizontes de areniscas. La posición estructural de los mantos es de un homoclinal7 con inclinaciones hacia el E de 2º a 3º. La calidad del carbón está definida por los valores promedio de sus características que son, carbono fijo 32%; cenizas, 33%; materia volátil, 30.5%; humedad total, 4.2% y poder calorífico de 4500 cal/g (8,250 btu’s). De acuerdo al sistema de clasificación de la ASTM, este carbón está definido como Subbituminoso C, y es de uso térmico, no coquizable8. Todo el carbón producido en esta Cuenca es utilizado como energético de las Plantas Termoeléctricas de la CFE, localizadas en el Municipio de Nava, Coahuila. VIII.1.3. CUENCA COLOMBIA – SAN IGNACIO. La Cuenca Colombia-San Ignacio, también conocida como Cuenca Terciaria del Golfo, se localiza a lo largo de la frontera NE de México y comprende parte de los estados de Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas dentro de los que se ha denominado la Cuenca Sedimentaria de Burgos (Figura 7). Las formaciones carboníferas se encuentran dispuestas con una orientación NW-SSE formando un gran homoclinal con inclinaciones al NE-SE de 5 a 11º, siendo el área más importante la comprendida entre Villa Hidalgo, Coahuila y Colombia, N.L. 7 Homoclinal. Paquete de rocas estratificadas que tienen la misma inclinación en una sola dirección. Coquizable. Se define como coquizable aquel carbón que contiene bajo contenido de cenizas y un contenido de materia volátil en el rango de 15 a 35%; la propiedad esencial para que un carbón sea coquizable es que se comporte en forma plástica y fluida durante su pirólisis entre los 350 y los 500ºC. Los carbones coquizables son generalmente los de rango medio. 8 Página 41 de 121 con una superficie de 280 km2. Los mantos en la Cuenca están alojados en las Formaciones Bigford y Pico Clay de la Época Eoceno, y el espesor de los mismos no superan 1 m. La formación Bigford contiene en su parte superior varios mantos entre los que destaca el manto de carbón denominado San Pedro, que se presenta intercalado en lutitas y lutitas carbonosas; la formación Pico Clay presenta varios lentes y mantos de carbón, siendo el más importante el manto Santo Tomás que está situado en la base _____________________________________________________________________ FIGURA 6. CUENCA CARBONÍFERA FUENTES – RÍO ESCONDIDO, COAHUILA (Flores, 2001) _____________________________________________________________________ de la Formación. El tipo de carbón en ambos casos es del tipo Lignito A (Tabla 10) también conocido como Carbón Marrón o Cannel9, cuya calidad de acuerdo a los 9 Cannel. Tipo de carbón sapropélico, también denominado Carbón de Vela por su característica de quemar con una llama alta y muy intensa acompañada de humo en forma semejante a las antiguas velas de cera. Es un carbón que contiene un alto contenido de volátiles, de color negro y lustre opaco, fractura concoidal, masivo, Página 42 de 121 análisis efectuados es, carbono fijo 25.3%, materia volátil 36.6%, ceniza 39.15%, azufre 2.63%, con un PC de 3567 kcal/kg (6,427 btu’s). FIGURA 7. CUENCA CARBONÍFERA COLOMBIA – SAN IGNACIO, COAHUILA VIII.1.4. CUENCA BARRANCA. Se localiza en la parte medio central del Estado de Sonora. (Figura 8). Los mantos de carbón se encuentran en lo que se denomina Formación Santa Clara del Grupo Barranca10. Las rocas de esta formación datan de las Épocas Triásico Tardío- Jurásico Temprano, y consisten de limonitas, lutitas, areniscas y conglomerados. Los mantos de carbón están interestratificados entre las lutitas en forma de estratos lenticulares que se adelgazan hasta convertirse en rocas carbonosas o bien se acuñan y desaparecen. Los mejores mantos de carbón están presentes en tres áreas, Santa Clara, San Marcial y San Enrique (Islas, 1979). VIII.1.4.1 Área Santa Clara (Wilson y Rocha, 1946). Los mantos en esta área están muy deformados y se presentan con inclinaciones que superan los 30º. Al igual que en más ligero que el carbón bituminoso, y que quema fácilmente con una llama clara. Sus yacimientos no son muy comunes y en general de poco tonelaje pues los mantos son normalmente de poco espesor. 10 En geología se entiende por formación al conjunto de rocas que presentan características semejantes. Página 43 de 121 el resto de las áreas los mantos son lenticulares11 y poco continuos, en general no más de 1000 m a rumbo. Se han identificado hasta 9 mantos con un espesor mínimo de 1 m y la mayor potencia de un manto que ha sido explotada es de 3 m. La calidad del carbón es variable de semiantracita a antracita, aunque en ocasiones llega a tener grafito, impureza no deseada en el carbón. La composición del CTU12 en promedio es, 77.6 % de carbono fijo, 10.6% de cenizas, y 4.8% de materia volátil, aunque su poder calorífico es bajo comparado con otras antracitas en otras regiones del mundo. Tres son los mantos que se han sido identificados como minables a la fecha y como posibles recursos económicos (Camacho, 1956). VIII.1.4.2. Área San Enrique (Islas, 1979). El espesor promedio de los mantos en esta área varía desde algunos centímetros hasta 5m, siendo los más comunes de 0.8 a 1.75m. Las características del carbón no son constante de manto a manto pues existen ciertas variaciones con la profundidad. En general el tipo de carbón del área es antracítico, variando desde semiantracita hasta meta-antracita. Debido a que esta Área ha sido alterada después de su formación por procesos de metamorfismo térmico producido por intrusiones de rocas ígneas, en varias de estas localidades los mantos de carbón están transformados a grafito. La posición estructural de los mantos es muy compleja y heterogénea debido a pliegues, y numerosas fracturas y fallas que desplazan los mantos hasta 100 m, adicionalmente los mantos carecen de continuidad horizontal, lo que los hace poco favorables para su explotación. Son siete los mantos que se consideran pudieran ser de interés económico para su explotación por tener más 0.80 m de espesor. La calidad promedio de estos mantos es de 62.5% de carbono fijo, y 31.35 % de cenizas, siendo su contenido de materia volátil muy bajo de 6.21%, con contenido de azufre muy por debajo de 1%. VIII.1.4.3. Área San Marcial (Islas, 1979). A pesar de encontrarse alrededor de 15 mantos de carbón en el área, sólo dos de ellos y en áreas muy reducidas se consideran continuos. La mayor parte de los mantos son lenticulares y su correlación de un lugar 11 Lenticular. forma del manto como una lente biconvexa en la que su espesor es heterogéneo, siendo su centro más grueso que disminuye hasta desaparecer en sus extremos. 12 CTU. Carbón Todo Uno. Se refiere al carbón mineral tal y como se extrae de la mina y que no ha sufrido proceso alguno de concentración o limpieza. Se conoce en Inglés como ROM (Run Of Mine) Página 44 de 121 a otro resulta imposible. Adicionalmente el área ha sufrido un tectonismo muy intenso que presenta numerosas fallas con desplazamientos inferidos de varias decenas de metros que limitan aún más su continuidad. La calidad de los mantos estudiados es FIGURA 8. CUENCA CARBONÍFERA BARRANCA, SONORA (Flores, 2001) muy variable; se da como ejemplo uno de los mantos más uniformes que tiene en 8Flores, 2001) promedio de 62.6% de carbono fijo, 31.5% de cenizas y 2.17% de materia volátil. VIII.1.5. CUENCA DE LA MIXTECA. La Cuenca Mixteca se localiza en la porción NW del Estado de Oaxaca, aunque se extiende hacia los Estados de Puebla y Guerrero (Figura 9). Comprende tres áreas carboníferas, Tezoatlán, Mixtepec y Tlaxiaco. En general el carbón de esta cuenca es Página 45 de 121 “sucio”, alto en cenizas, bajo en volátiles y contenidos de carbono fijo. Adicionalmente su explotación, en general, es difícil por la posición estructural de las capas, y la poca continuidad de los mantos. FIGURA 9. CUENCA CARBONÍFERA MIXTECA, OAXACA (Flores, 2001) VIII.1.5.1. Área Tezoatlán (Sánchez y Díaz, 1980). El área carbonífera de Tezoatlán se localiza al SW de la población del mismo nombre. Con los trabajos realizados a la fecha se han determinado la existencia de más de dos mantos de carbón en cada una de las áreas estudiadas, denominadas Plaza de Lobos, Plancha El Consuelo y San Juan Viejo. Los mantos carboníferos están contenidos en la Formación Rosario de las Épocas Jurásico Tardío y Medio, siendo las rocas encajonantes principalmente lutitas negras carbonosas. Por sus características (Tabla 13) los carbones del Área Tezoatlán se clasifican de acuerdo a la clasificación ASTM (Tabla 10) como carbones bituminosos de volatilidad baja. VIII.1.5.2. Área de Tlaxiaco. El área de Tlaxiaco se ubica en una franja NE-SW de 18 x 2 km, a 8 km de la localidad del mismo nombre. Existen en el área tres zonas de interés por su contenido de carbón, que son Allende, Rancho General y Barrio Página 46 de 121 Séptimo, las cuales contienen la formación Zorrillo de lutitas y areniscas y la Formación Simón de lutitas carbonosas, formaciones carboníferas de las Épocas Jurásico Medio y Tardío. TABLA 13. Calidad promedio del carbón del Área Tezoatlán en Oaxaca. Localidad Materia Volátil Carbono Cenizas Azufre Humedad Poder Fijo (%) (%) (%) (%) Calorífico (%) Plaza de (btu) 7.40 32.13 56.86 0.33 1.26 11,724 6.74 31.31 61.35 0.36 0.82 ND 10.52 41.86 47.41 0.39 1.29 12,354 Lobos Plancha El Consuelo San Juan Viejo Los mantos son muy irregulares en todas las zonas tanto a rumbo como a lo largo de su inclinación comportándose en forma de almeja, con amplio espesor en un extremo y adelgazándose hacia el otro extremo. El tipo de carbón es de composición muy variable según el análisis de CTU, carbono fijo 15 a 50%, cenizas de 40 a 58%, materia volátil de 7 a 12%, azufre de 0.22 a 2.12% y humedad de 0.26 a 1.48%. Se han determinado hasta 8 mantos con anchos muy variables desde 0.7 a 10 metros, estando el promedio en 2 metros. VIII.1.5.3 Área Mixtepec. El Área de Mixtepec se encuentra a 25km al Sur de Tezoatlán. A la fecha no ha sido evaluada, pero por su cercanía se debe esperar condiciones semejantes al área de Tezoatlán. Página 47 de 121 VIII.1.6. CUENCA CABULLONA La Cuenca Cabullona (Bustillo, 1963) se localiza en la parte NE del Estado de Sonora, dentro de los Municipios de Agua Prieta, Naco y Fronteras (Figura 10). Dentro de la Cuenca destacan dos áreas de interés por la presencia de mantos de carbón que se _________________________________________________________________________ FIGURA 10. CUENCA CARBONÍFERA CABULLONA, SONORA (Flores, 2001) _________________________________________________________________________ nombran San Marcos y El Encino. Los mantos hasta ahora conocidos se alojan en la Formación Cintura de la Época Cretácico Temprano. La formación Cintura está constituida por una secuencia de areniscas, limonitas y lutitas, con lentes de conglomerados y ocasionales estratos calcáreos; en su sección media se encuentran los Página 48 de 121 mantos de carbón intercalados con lutitas y/o areniscas. El carbón sólo se ha observado en afloramientos13 y en una pequeña obra minera. El espesor de uno de los mantos observados varía de 0.5 m a 1.5 m, y la posición estructural de los mismos es inclinada a 60°, lo que refleja condiciones muy difíciles para la posible explotación de estos mantos. El análisis del carbón de Cabullona indica que se trata de un carbón bituminoso de volatilidad baja (Tabla 10) por su propiedad de aglomeración y de acuerdo a la siguientes características: carbono fijo 67.45%, materia volátil 9.92%, cenizas 18.86%, humedad 3.76%, con cantidades menores a 100 ppm de azufre. Su poder calorífico es de 5034 kcal/kg (9055 btu) (Bustillo, 1963). VIII.1.7. CUENCA SAN PEDRO CORRALITOS (Flores y Gómez, 1982). La Cuenca San Pedro Corralitos está localizada dentro del rancho Peña Blanca al NE de la ciudad de Casas Grandes en el estado de Chihuahua (Figura 11). Los mantos de carbón se localizan intercalados en lutitas carbonosas en la base de una secuencia de rocas sedimentarias compuesta de una alternancia de areniscas, lutitas y lutitas carbonosas de la Formación Olmos de la Época Cretácico Tardío, que es la misma que se localiza en la Cuenca de Sabinas. Se han localizado 2 mantos de espesor variable, el primero en la parte más baja de la Formación de 76 cm, pero con una capa intermedia de lutita de hasta 30 cm. El segundo manto se encuentra a 6 metros por arriba del primero consiste de dos pequeños mantos contiguos de 30 y 10 cm de espesor. Los mantos son lenticulares, y forman parte de una sinforma orientada NE-SW, la cual está menos inclinada en su franco SW con un ángulo de 25 a 35 grados de inclinación. Toda el área está afectada por intrusiones ígneas. La calidad del carbón (Alcántara y Camacho, 1977) es desconocida con precisión debido a que todo el muestreo se ha realizado en afloramientos de los mantos. De un manto que aflora de espesor promedio de 35 cm de carbón, en tres muestras los análisis reportan los siguientes valores promedio, carbono fijo 27.4%, materia volátil 26.8%, cenizas 45.9%, humedad 18.2% y azufre 0.34%. Para el cálculo de los recursos (Tabla 14) se ha asumido un espesor de manto de 0.70 m. 13 Se entiende por afloramiento la exposición de la roca en la superficie del terreno, donde ha estado expuesta a fenómenos de intemperismo tanto físico como químico que pueden haber alterado sus características. Página 49 de 121 VIII.1.8. CUENCA OJINAGA (Del Arenal, 1959). La Cuenca Carbonífera de Ojinaga se localiza en la parte NE del Estado de Chihuahua (Figura 11). Ha habido cierta confusión respecto al nombre de la cuenca; en la Cuenca Geológica de Ojinaga sensu stricto, no se encuentra ningún manto de carbón debido a que todas las rocas que se encuentran en esta cuenca son de origen marino. En realidad la cuenca carbonífera de la región recibe el nombre de “Cuenca El Chapo-San José” que se localiza entre el poblado de El Chapo y el Rancho San José en las _________________________________________________________________________ FIGURA 11. CUENCAS CARBONÍFERAS SAN PEDRO CORRALITOS Y “OJINAGA”, CHIHUAHUA (Flores 2001) _________________________________________________________________________ estribaciones de la Sierra El Mulato. La zona carbonífera de la Cuenca El Chapo-San José es una franja de 4 km de ancho por 10 km de largo que se orienta N-S limitada al W por el rancho San José, al N y E por la Sierra El Mulato y al S por una falla de Página 50 de 121 rumbo NW-SE. La estructura geológica es una sinforma cuyo flanco oriental tiene inclinaciones hasta de 45º y su flanco occidental de 15 a 20º. La formación que contiene los mantos de carbón es la Formación Olmos (localmente llamada Aguja) de la Época Cretácico Tardío, la misma que se encuentra en las cuencas de Sabinas y San Pedro Corralitos. Es precisamente en esta Formación y en el flanco oriental donde se observa un manto de carbón en dos localidades diferentes, una en una obra minera denominada El Muerto (también conocida como Mina del Carbón) y otra a 1.5 km al NW del Rancho San José. El espesor del manto en la mina varía de 1.5 a 1.75 m y está fuertemente inclinado. En la segunda localidad el manto tiene sólo 0.5 m y una inclinación de 13º. Existen varias obras de exploración realizadas a lo largo de este manto que indican continuidad del espesor del manto en el área. La calidad de este carbón según los análisis practicados a muestras provenientes de la mina subterránea son, carbono fijo 44.56, materia volátil 19.62, cenizas 33.31%, humedad 2.51%, azufre 0.68%. El poder calorífico de este carbón es de 5618 kcal/kg (10,121 btu’s); por sus características se clasifica como carbón bituminoso de alta volatilidad A. VIII.1.9. OTRAS LOCALIDADES EN MÉXICO. Varias son las manifestaciones de carbón en México adicionalmente a las indicadas anteriormente. Carbón de diversas calidades han sido descritas en la literatura en los Estados de Chihuahua, Guerrero, Hidalgo, México, Michoacán, Oaxaca, Nuevo León, Puebla, San Luis Potosí, Tamaulipas, Veracruz e Hidalgo, sin embargo pocas de ellas han sido estudiadas en detalle y ninguna cuantificada y evaluada (Figura 2). La Minería comercial de carbón actualmente en México está reducida al Estado de Coahuila y su potencial está descrito en los siguientes capítulos. VIII.2. RESERVAS Y RECURSOS ESTIMADOS DE CARBÓN Y DE GAS GRISÚ La estimación de reservas de carbón está en función de los parámetros económicos utilizados para la evaluación de los recursos. Los parámetros para la evaluación económica de un yacimiento de carbón, como los de cualquier mineral o roca, son innumerables y varían de empresa a empresa y de institución a institución. Para la explotación de carbón en las minas subterráneas uno de los factores más importantes es el Página 51 de 121 espesor y la posición estructural de los mantos debido a que su minado mecanizado se hace normalmente a través de los sistemas de cuartos y pilares o de pared larga, que requieren espesores considerables y horizontalidad del manto. Para el minado mecanizado con equipo minero continuo por el método de cuartos y pilares, el espesor mínimo del manto de carbón para que su explotación sea costeable es de 1 metro. Para el minado por pared larga no se concibe su mecanización en mantos menores a 1.5 m. Adicionalmente cualquier proyecto de explotación está sujeto a la posición estructural del manto, pues se requiere de mantos de inclinaciones menores a los 15 grados, de preferencia horizontales y continuos por varios kilómetros. Adicionalmente la calidad del carbón, es decir su pureza representada por el contenido de carbón, macerales14 que lo componen, y la ausencia de materia mineral (cenizas) son factores de suma importancia en la evaluación de las reservas de carbón, pues de esta calidad depende su mercado, ya sea como carbón térmico o coquizable. Cualquier explotación de carbón por medios artesanales no contempla ningún cálculo de reservas ni método de minado otro que pico, pala y carretilla, por lo que no se consideran aquí. Por medio de este estudio es imposible conocer las reservas de carbón en México pues con excepción de ciertas zonas de la cuenca de Sabinas, donde se encuentran las empresas productoras de carbón en este País, el resto de las cuencas no se ha explorado con la densidad de barrenación adecuada para tener cierto grado de certidumbre. Por lo anterior este capítulo se limita a exponer la posible existencia de recursos potenciales de carbón en las cuencas descritas, considerando sólo aquellos mantos que tengan espesores mayores a 0.60 m y cierta continuidad. VIII.2.1. RECURSOS DE CARBÓN. En la Tabla 14 se resumen los recursos estimados de carbón en cada Cuenca que ha sido estudiada en México. Bajo el término reservas posibles se consideran sólo aquellos volúmenes de carbón de reservas minables que han sido definidos bajo barrenación o trabajos de mina, con interpolación entre barrenos en distancias no mayores a 1200 m y que se consideran explotables en el futuro cercano para mantos de carbón con espesor 14 Macerales. Son los restos de plantas y materiales degradados de las mismas que componen el carbón, los cuales tienen propiedades físicas y químicas que permite su distinción y clasificación. Página 52 de 121 mayor a 0.60 m. Bajo el término recursos se han agrupado todas las “reservas”, reportadas con los términos de “reservas” probables y posibles, y los “recursos” estimados por los diferentes autores en cada Cuenca, siempre considerando un mínimo de espesor de los mantos de 0.60m. VIII.2.2. ESTIMACIÓN DE RESERVAS POSIBLES DE CARBÓN NETO EN LA SUBCUENCA DE SABINAS (COREMI, 2003). Con objeto de poder determinar con mayor precisión el potencial de gas grisú en los carbones de la Subcuenca de Sabinas en TABLA 14. RESERVAS Y RECURSOS ESTIMADOS DE CARBÓN ÁREA RESERVAS RECURSOS POSIBLES DE POTENCIALES CARBÓN CTU CTU (Mt) (Mt) BARRANCA San Enrique 1.965 71.3 (Islas,1979; San Marcial 0.730 17.5 Camacho,1956) Santa Clara 1.631 5.4 TOTAL 4.3 94.2 MIXTECA Tezoatlán 13.227 (Sánchez y Díaz, 1980) 120.3(Torres y Cendejas, 1982) Tlaxiaco 19.578 (Díaz, 1980) 62.3 Mixtepec 62 TOTAL 32.8 244.6 SABINAS Sabinas 930.324 16.1 (Martínez y López, 2006) Saltillito-Lampacitos 150.622 0.3 Las Esperanzas 7.151 2.3 Las Adjuntas 175.065 N.D. San Patricio 1.609 N.D. Monclova 26.091 28.3 TOTAL 1,290.9 47 CUENCA Carbón I 203 FUENTES-RÍO Carbón II 297 ESCONDIDO Carbón III 292 (Verdugo y Ariciaga, Zona IV 100 224 1985) Zona V 100 TOTAL 600 616 CUENCA Área San Marcos ND 68 CABULLONA Área El Encino ND 80 (Flores, 1988) TOTAL 148 CUENCA SAN -ND 6 (Alcántara y Camacho 1977) PEDRO CORRALITOS CUENCA Cuenca El Chapo-San José ND 23 (Flores y Gómez, 1982) “OJINAGA” CUENCA Área Villa Hidalgo, Coah.8.5 (Arias y Osorio, 1986) 7.4 COLOMBIAColombia, N.L. SAN IGNACIO Toda la cuenca 76 176 CUENCA (Flores, 2001) TOTAL 2,603 Página 53 de 121 1351.8 Coahuila, PEMEX Exploración y Producción (PEP) solicitó en 2003 al Servicio Geológico Mexicano (SGM) la estimación sui generis de las reservas de “carbón neto15” en toda la subcuenca. Para esta determinación se obtuvieron los volúmenes de carbón de todos los mantos de la subcuenca que fueron mayores de 0.1 m, por medio del análisis de todos los registros de barrenación del SGM y la cooperación de todas las empresas mineras que contaban con información al respecto. Para el cálculo del tonelaje se aplicaron, un valor de densidad de 1.3 g/cm3 y un contenido de cenizas en el carbón de 38%, y se utilizó la metodología de Kriging16 aplicando el variograma esférico con extrapolación hasta de 1 km2. El resultado del cálculo es el siguiente, Reservas posibles (indicadas por barrenación) 4’137 Mt Recursos (zonas sin explorar por barrenación) 394 Mt 4’531 Mt GRAN TOTAL No hay que perder de vista que este valor representa todo el carbón en forma de mantos y minimantos que se presenta en los sedimentos de la cuenca pero que de ninguna manera se puede comparar con el contenido de carbón minable que existe en la misma cuenca que en términos de baja certidumbre se ha calculado alrededor de 930 Mt. Con objeto de dimensionar los recursos de carbón calculados por el SGM para la Subcuenca Sabinas, se compara aquí con los recursos calculados para la misma formación carbonífera de la Cuenca de Texas en EEUUA (USDOE, 2000) donde se reportan 11,551 Mt, aproximadamente tres veces más que los de la subcuenca de Sabinas. En el cálculo de la Cuenca de Texas se consideran sólo los mantos mayores de 70 cm por lo que el contenido neto de carbón, considerando mantos hasta de 10 cm debe ser mucho mayor que el reportado. 15 Se define como carbón neto todo el carbón que independientemente de su posible explotación minera está presente en la subcuenca y que tiene la posibilidad de contener gas grisú. 16 Kriging. Método geoestadístico de interpolación que utiliza el modelo de variograma para la obtención de datos y se basa en la premisa de que la variación espacial continúa con el mismo patrón. Página 54 de 121 VIII.2.3. RESERVAS DE GAS GRISÚ Y RECURSOS POTENCIALES. El contenido de gas grisú en las cuencas carboníferas de México descritas anteriormente no ha sido determinado en forma sistemática por ninguna empresa, ni por las organizaciones gubernamentales en México a la fecha de este estudio. Sin embargo existen algunos datos de determinaciones locales que han dado lugar a la estimación de dichos contenidos, principalmente para la Cuenca de Sabinas que por las características de su carbón representa la de mayor potencial gasífero. Para la determinación del potencial del gas incluido en los mantos de carbón se requiere del conocimiento de los parámetros que son descritos a continuación. VIII.2.3.1. Parámetros requeridos para la determinación del potencial de gas metano contenido en los mantos de carbón. Contenido de gas en los mantos. El contenido de gas en el carbón depende de dos factores esenciales, su habilidad de haber generado el gas durante su proceso de formación y maduración, y de su capacidad para almacenarlo. El gas en el carbón está almacenado de las siguientes maneras: o En estado libre o disuelto en el agua, o Adsorbido por las moléculas de carbono, o En la estructura de los microporos, o En los macroporos de las fracturas del sistema de diaclasas17 conocidas en Inglés como cleat (menos del 5%) Normalmente el 90% del gas está adsorbido en el carbón, a diferencia del gas en otras rocas en el que el 100% está libre o mezclado con fluídos en los poros de las mismas. El almacenamiento del gas en los carbones a diferencia de otras rocas es a través de su adsorción por los macerales del carbón en las fracturas y cleats del mismo. Las “cleats”, conocidas por su nombre en Inglés, es un término minero que se da a las diaclasas verticales perpendiculares a los planos de 17 Diaclasa. Grietas o fracturas que se forman en el carbón por pérdida de volumen, y que se caracterizan por no presentar desplazamiento relativo entre los bloques. Página 55 de 121 estratificación18 del carbón que se generan durante su formación por efecto de la presión de las capas que lo sobreyacen. La generación de gas depende del origen y grado de maduración del carbón siendo los carbones bituminosos los de mayor contenido de gas y los carbones antracíticos y meta-antracíticos los de menor contenido debido a que la materia volátil ha sido desalojada del carbón durante el proceso de maduración bajo presión. La capacidad de almacenamiento de gas en el carbón depende de la estructura del carbón así como de la matriz del mismo, la cual a su vez depende del tipo de carbón, de su contenido de cenizas, y del contenido de humedad. Adicionalmente el contenido de gas en un manto de carbón obedece a la presión (profundidad) a la que están sometidos, para carbones de las mismas características a mayor profundidad mayor será su contenido de gas. Cuando los mantos de carbón pierden profundidad por factores naturales, como la erosión de las rocas que lo sobreyacen o su afloramiento, o por factores antropogénicos al exponer el manto durante su minado a la presión atmosférica el gas escapa; el mismo efecto sucede cuando el agua contenida en el manto es drenada disminuyendo así la presión interna en los cleats, fracturas y microporos permitiendo la desorción del gas. El contenido de gas en los mantos carboníferos se determina mediante la colección de muestras, núcleos de barrenación, extraídas por barrenación vertical de los mantos por medio de muestreadores especiales y la transferencia en el campo de la muestra, de aproximadamente 30 cm, a una camisa de plástico que se introduce en un bote de desorción, que permite cerrar la muestra tan pronto es recogida del núcleo del barreno y sellarla para evitar cualquier fuga del gas contenido. Cuando la muestra proviene de profundidades considerables se debe de considerar la posible pérdida de gas durante el ascenso de la muestra a superficie. Los botes son llevados al laboratorio para realizar un análisis de desorción, que consiste en medir la cantidad de gas que se puede extraer del carbón en función del tiempo. Se determina así mismo lo que se denomina la isoterma de adsorción, que es una medida de su capacidad de 18 Plano de estratificación. Discontinuidad que existe entre capa y capa de rocas sedimentarias y que representan discontinuidades durante su depósito. En el caso del carbón limitan el espesor del manto. Página 56 de 121 almacenar el gas, la composición del gas, las constantes de Langmuir19 y el porcentaje de saturación. Todas las determinaciones se deben de corregir para la temperatura del carbón in situ. A falta de muestras de barreno lo único que se puede realizar es la desorción de muestras de minas subterráneas tomadas inmediatamente después de la exposición de la pared del manto de carbón, y calcular la pérdida de gas hasta el momento de su muestreo. En aquellos casos donde no existe la posibilidad de ningún tipo de muestreo se puede estimar en forma muy burda el contenido de metano en el carbón a partir del conocimiento del tipo de carbón y de la profundidad del mismo. El contenido de gas en el carbón se mide en metros cúbicos de gas por tonelada de carbón (m3/t) o en pies cúbicos por tonelada corta en el sistema Inglés (scf/ton). Densidad y espesor de los mantos. La densidad20 del carbón se mide en laboratorio a partir de muestras tomadas en los mismos barrenos de prueba o en las minas de la cuenca si existen. Es común medirla a través de métodos geofísicos, por medio de la introducción de un sensor a lo largo de todo el barreno. La abundancia y el espesor de los mantos se mide directamente a partir de los núcleos de barrenación. La densidad del carbón se mide en g/cm3 y el espesor de los mantos en metros. Área de drenado. El área de drenado se refiere al volumen de carbón que será drenado a partir de cada pozo en producción, medido por la superficie que abarca dicho drenado alrededor del pozo. El área de drenado depende del contenido original de gas en el carbón y de la presión necesaria para su desorción. La presión de desorción dependerá de la permeabilidad innata del carbón y del grado de fracturamiento artificial que se le dé a los mantos productivos durante el proceso de terminación del pozo. La permeabilidad debe ser suficiente para que permita el drenado inicial del agua contenida en las fracturas y cleats del carbón y el flujo consecuente sostenido del gas en proporción suficiente para su 19 Es una medida, a temperatura constante de la capacidad de un sólido de adsorber moléculas en su superficie. Esta propiedad depende del tipo de gas, la temperatura del sistema y de la presión del gas sobre las superficies del sólido. 20 Densidad. Propiedad de la materia que representa la cantidad de masa por unidad de volumen. Página 57 de 121 explotación comercial económica. La permeabilidad normalmente se mide en el campo durante las pruebas de producción de los pozos a través de pruebas de pérdida de la presión, en unidades de milidarcy’s (mD)21. La permeabilidad del carbón puede ser seriamente afectada por fenómenos de magmatismo en la cuenca; la intrusión de cuerpos ígneos en la cuenca alteran las propiedades del carbón aumentando su rango hasta llegar en condiciones extremas a la producción de grafito con cero permeabilidad. Para evitar correr riesgos de valoración de la densidad y permeabilidad del carbón es necesario recurrir a las muestras de los barrenos o a los mapas de geofísica magnética o aeromagnética con objeto de asegurar la ausencia de estas intrusiones ígneas en el entorno. El área de drenado se mide en hectáreas, o en el sistema Inglés en acres; Factor de recuperación. Con objeto de conocer con precisión el gas recuperable en un pozo es necesario conocer el factor de recuperación que define cuanto del gas in situ, determinado por el procedimiento de desorción, es recuperable por técnicas tradicionales. El factor de recuperación es muy variable y depende en gran medida de los métodos de minado y los métodos de drenado. En pozos verticales pre-minado la recuperación puede variar de 50% al 70% del gas que sería emitido durante el minado subterráneo, o sea menos del 50% del gas contenido en el manto. VIII.2.3.2. Estimación de recursos de gas grisú en México. Como se indicó anteriormente no existe en México una evaluación de las reservas de gas grisú contenido en los mantos de carbón de cada cuenca. Este tipo de estudios requiere de la obtención de datos referentes a las propiedades indicadas arriba para cada una de las cuencas y subcuencas, a partir del muestreo sistemático de núcleos recuperados de una barrenación realizada con este propósito y los análisis respectivos en laboratorios especializados en el extranjero. Sin embargo se pueden hacer estimaciones basados en datos puntuales que nos dan una idea general de los recursos 21 Darcy. Unidad de permeabilidad intrínseca definida como la permeabilidad de un medio en el que un líquido de viscosidad dinámica de 1 centipoise, fluye con un caudal de 1 cm3, a través de una sección de1 cm2, bajo un gradiente de a1 atmósfera. Un milidarcy es la milésima parte de un Darcy. Página 58 de 121 con un factor de riesgo bajo. A continuación se resumen las estimaciones conocidas a la fecha. VIII.2.3.2.1. Recursos en la Cuenca de Sabinas según NSI. En 2003, la empresa Netherland, Sewell Internacional, a solicitud de Pemex Exploración y Producción (PEP), realizó un estudio (NSI, 2003) para estimar el rango del potencial de metano contenido en los mantos de carbón de la Cuenca de Sabinas en Coahuila. Para este estudio se consideraron las seis subcuencas mayores de dicha Cuenca (Tabla 12) descritas en capítulos anteriores, a saber, Sabinas, Saltillito-Lampacitos, Las Esperanzas, Adjuntas, San Patricio y Monclova. Por el alcance del estudio esta empresa no realizó barrenación en ninguna de las subcuencas y la obtención de datos duros se limitó a la toma de muestras, para los estudios de laboratorio, en la Mina La Esmeralda y la Mina III, ambas de Minerales Monclova (MIMOSA) localizadas en la subcuenca de Sabinas. Se tomaron un total de 4 muestras en botes de desorción para los estudios correspondientes encaminados a la determinación del contenido de metano en el carbón, y 9 muestras para estudios de adsorción para la determinación de la capacidad de almacenamiento del carbón. Los datos de densidad y espesores de los mantos fueron obtenidos de MIMOSA. Los valores de contenido de gas son los obtenidos de los análisis de desorción y de adsorción efectuados. NSI determinó por el método probabilístico de Monte Carlo los valores de recursos potenciales de gas en la Cuenca de Sabinas que se muestran en la Tabla 15. VIII.2.3.2.2. Recursos Potenciales en la Cuenca de Sabinas. Se hace aquí otro intento de estimación de los recursos de gas grisú en la Cuenca de Sabinas tomando en consideración, los cálculos del Servicio Geológico Mexicano del contenido neto de carbón en la Subcuenca de Sabinas (COREMI, 2003), las reservas y recursos del resto de las subcuencas de la Cuenca de Sabinas indicadas en la Tabla 14, y Página 59 de 121 el contenido de gas grisú contenido en los carbones de la Cuenca de acuerdo a los datos de Santillán (2004) referente a las subcuencas de Sabinas y SaltillitoLampacitos. Los parámetros utilizados y los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 16. Las estimaciones indicadas en la Tabla 16 indican recursos de gas metano contenido en el gas grisú del carbón en el rango de 49 a 71 Gm3 de gas metano, equivalentes al rango de 1.7 a 2.5 Tscf. Estos resultados son comparables con el valor mínimo (P90) de las estimaciones de NSI (Tabla 15) para la Cuenca, lo cual es satisfactorio debido a que el cálculo aquí realizado no toma en cuenta los recursos de carbón que se encuentran a profundidad, “carbón neto”, en las subcuencas otras que la de Sabinas. TABLA 15. VALORES PROBABILÍSTICOS DE PARÁMETROS Y CÁLCULO DE RECURSOS POTENCIALES DE GAS CONTENIDO EN EL CARBÓN DE LA CUENCA DE SABINAS25 PARÁMETRO VALOR MÍNIMO (P90)22 VALOR MEDIO (P50) VALOR MÁXIMO (P10) Densidad del carbón (g/cm3) 1.2 1.4 1.65 Área de la Subcuenca 342,769 685,537 754,334 Espesor del manto (m) 2 4 9 Contenido de gas (m3/t) 2.83 7.08 17.98 Factor de recuperación23 25 50 75 Área de drenado por pozo 65 65 65 6.3 16.8 37 66.488 177.518 391.112 (hectáreas) (hectáreas) Producción por pozo (Mm3) POTENCIAL DE GAS EN LA CUENCA (Gm3) 22 Px . Se refiere a la certidumbre, expresada como probabilidad (x) asociada de este valor del parámetro en por ciento. 23 Se refiere al contenido de gas determinado en el carbón por medio de las pruebas de desorción. Página 60 de 121 VIII.2.3.2.3. Recursos Potenciales Gas Grisú en México. Como se indicó (en VIII.2.3.1) se puede hace una burda estimación de los recursos totales de gas grisú en México en función del tipo de carbón y de sus recursos potenciales. Scott y Ambrose (2001) basados en un rango de contenidos de metano en carbón de 2.8 a 8.5 m3/t y estimaron el potencial de gas metano contenido en el gas grisú en México. Las estimaciones son reproducidas aquí en la Tabla 17. Como se puede observar el valor obtenido por estos autores para un contenido de gas de 8.5 m3/t en la Cuenca de Sabinas de 171 Gm3 se compara favorablemente con los resultados de NSI (Tabla 15) para una certidumbre de 50% (P50), de 177 Gm3. TABLA 16. ESTIMACIÓN DE RECURSOS DE GAS METANO EN LA CUENCA DE SABINAS, ESTADO DE COAHUILA. (*) SUBCUENCA RESERVAS + CONTENIDO CONTENIDO RECURSOS DE RECURSOS DE MÍNIMO DE GAS MÁXIMO DE GAS METANO CARBÓN (Mt) EN EL CARBÓN GAS EN EL (MIN-MAX EN 3 (m /t) 3 Gm3) CARBÓN (m /t) SABINAS 4,531 10 14 45 – 63 SALTILLITO - LAMPACITOS 151 12 18 2–3 LAS ESPERANZAS+LAS 241 10 18 2–5 ADJUNTAS+SAN PATRICIO+MONCLOVA TOTAL 49 – 71 4,923 (*) Se asume un contenido de metano de 97% en el gas grisú. VIII.3. INFORMACIÓN GENERAL DE LAS UNIDADES MINERAS DE CARBÓN INCLUYENDO SU UBICACIÓN, SUPERFICIE DE EXPLOTACIÓN (CONCESIONES MINERAS) Y NIVELES DE PRODUCCIÓN. De todas las cuencas carboníferas en México las únicas que a la fecha de este informe tienen una producción comercial son las del Estado de Coahuila (Servicio Geológico Mexicano, 2006-1), a saber las localizadas en las Cuencas de Sabinas y de Fuentes – Río Página 61 de 121 Escondido. La Cuenca Colombia San Ignacio aporta todo el carbón “cannel” de exportación (lignito) de México y la explotación del total de la producción de esta cuenca se encuentra en la porción que se ubica en los Estados de Tamaulipas y Nuevo León; desgraciadamente no hay evidencias referentes a la localización o niveles de producción de esta cuenca (Servicio Geológico Mexicano, 2006-2). El Anexo 2 muestra todas las unidades mineras activas en México cuya producción de carbón es mayor a 50,000 t/año. TABLA 17. ESTIMACIÓN PRELIMINAR DE LOS RECURSOS POTENCIALES DE GAS GRISÚ EN MÉXICO CUENCA TIPO DE CARBÓN RECURSOS DE RECURSOS DE RECURSOS DE CARBÓN (Mt) GAS GRISÚ PARA GAS GRISÚ PARA CONTENIDO DE CONTENIDO DE 3 BARRANCA Antracita a Meta- 3 2.8 m /t (en Gm ) 8.5 m3/t (en Gm3) 1,098 3 9 1,252 4 11 20,171 57 171 9,363 27 80 antracita MIXTECA Bituminoso baja volatilidad a semiantracítico SABINAS Bituminoso volatilidad media a alta FUENTES - RÍO Bituminoso C alta ESCONDIDO volatilidad CABULLONA Bituminoso 560 2 5 SAN PEDRO Bituminoso, baja 42 0.1 0.4 CORRALITOS volatilidad OJINAGA Bituminoso B, alta 161 0.5 1.4 1660 5 14 34,307 97 291 volatilidad COLOMBIA SAN Lignito “cannel” IGNACIO TOTAL MEXICO En la Cuenca de Barranca en Sonora se sabe del inicio de producción de carbón antracítico a nivel artesanal y familiar para su venta a CFE, pero se desconoce a la fecha el nivel de Página 62 de 121 producción y la localización precisa de las operaciones. En la Cuenca Mixteca no se tienen reportes de producción comercial en ninguna de las áreas. Las Cuencas San Pedro Corralitos y Ojinaga no reportan ninguna producción a la fecha, al igual que en la Cuenca Cabullona, en Sonora. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- FIGURA 12. MINAS MAYORES DE CARBÓN EN COAHUILA MINAS DE CARBÓN EN EXPLOTACIÓN EN COAHUILA NÚMERO NOMBRE EMPRESA PRODUCCIÓN MENSUAL (mt) MUNICIPIO 1 BLOCK 6 MINERALES MONCLOVA 3 SAN JUAN SABINAS 2 MIMOSA III MINERALES MONCLOVA 3.2 SAN JUAN DE SABINAS 3 LA ESMERALDA MINERALES MONCLOVA 3.7 SAN JUAN SABINAS 4 MIMOSA VI MINERALES MONCLOVA 1.6 MÚZQUIZ 5 MIMOSA VII MINERALES MONCLOVA 0.050 PROGRESO 6 TAJO III MICARE 4 PIEDRAS NEGRAS 7 MINA IV MICARE 3.2 NAVA 8 MINA V MICARE 0.8 NAVA 9 MINA VI MICARE 800 NAVA 14 SAN PATRICIO CEMEX 0.2 PROGRESO ---------------------------------------------------------------------------------------------------------VIII.3.1 OPERACIONES MINERAS DE CARBÓN EN EL ESTADO DE COAHUILA. En el Estado de Coahuila son dos las Cuencas que aportan la producción de carbón a México; la cuenca Sabinas que aporta toda la producción de carbón coquizable o siderúrgico, y cuyos excedentes “sucios” se venden como carbón térmico a CFE, y la Página 63 de 121 Cuenca Fuentes Río-Escondido que aporta la mayor parte del carbón térmico a las dos plantas termoeléctricas de CFE en el Municipio de Nava. En la Figura 12 se observa la localización (Servicio Geológico Mexicano, 2006-3) de las Unidades Mineras de mayor producción de carbón en el Estado de Coahuila, donde se puede observar que la producción está definida prácticamente por dos empresas, MIMOSA Y MICARE, ambas del Grupo GAN. A continuación se enlistan las producciones anuales de carbón todo uno (CTU) de las principales empresas carboníferas de Coahuila (Servicio Geológico Mexicano, 2006-3), MICARE 5’900,000 t MIMOSA 4’800,000 t COMPAÑÍA MINERA ZAPALINAME 400,000 t MEXATIM 320,000 t TITANES 200,000 t CARBÓN MEXICANO 150,000 t FERVIN INGENIERÍA 150,000 t COMERCIALIZADORA MERCURIO 120,000 t INTEGRACIÓN MINERA 100,000 t ENERGÍA MINERAL 80,000 t MINERÍA Y ENERGÍA 60,000 t MINERA CARBONÍFERA LA GLORIA 50,000 t En la Figura 13 se muestra la localización de las minas medianas y pequeñas productoras de carbón en el Estado de Coahuila, y en la Tabla 18 se indican sus características. Hay que tomar en cuenta que adicionalmente a las empresas formales indicadas en el plano y tabla de la figura 11, y en el plano de la figura 12 y la Tabla 18, Página 64 de 121 TABLA 18. PRINCIPALES MINAS PRODUCTORAS DE CARBÓN DE LA MINERÍA MEDIANA Y PEQUEÑA EN COAHUILA. NOMBRE DE LA MINA EMPRESA PRODUCCIÓN DIARIA MUNICIPIO EL GAVILÁN CEMEX 300 MUZQUIZ TAJO LOS MORALES MINERALES 600 MUZQUIZ INDUSTRIALIZADOS TAJO LA ESCONDIDA COMBUSTIBLES FÓSILES 200 MUZQUIZ EL AJUSTE MINERA EL HONDO 200 PIEDRAS NEGRAS TAJO F. I. MADERO MINERA TITANES 300 MUZQUIZ TAJO EL GATO BASILIO NIÑO 200 MUZQUIZ LA MINITA MINERALES 180 S.J. SABINAS INDUSTRIALIZADOS TAJO NOGALITOS MINERA LA REGENTA 1000 MUZQUIZ SATA BÁRBARA MINERÍA Y ENERGÍA DEL 400 PROGRESO NORESTE Página 65 de 121 MINA EL AJUSTE PIEDRAS NEGRAS TAJO NOGALITOS LA MINITA EL GAVILÁN TAJO LA ESCONDIDA TAJO FRANCISCO I. MADERO SANTA BÁRBARA TAJO EL GATO TAJO LOS MORALES FIGURA 13. MINAS DE CARBÓN EN COAHUILA (MEDIANA Y PEQUEÑA MINERÍA) Página 66 de 121 TABLA 19. SISTEMAS DE DESGASIFICACIÓN DE LAS PRINCIPALES UNIDADES MINERAS PRODUCTORAS DE CARBÓN EN LA CUENCA DE SABINAS, COAHUILA (1) EMPRESA MINERA NOMBRE DE LA MINA HECTÁREAS TIPO DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN ANUAL CONCESIONADAS MINERÍA DESGASIFICACIÓN APROXIMADA 2006 (t) LA ESMERALDA ventilación y MIMOSA (MIMOSA V) 6154 subterránea barrenación direccional 1,398,854 ventilación y MIMOSA MIMOSA II 6942 subterránea barrenación direccional 430,846 ventilación y MIMOSA MIMOSA III ? subterránea barrenación direccional 1,121,690 ventilación y MIMOSA MIMOSA VI ? subterránea barrenación direccional 980,664 ventilación y MIMOSA MINA VII 3500 subterránea barrenación direccional 297,361 MEXATIM EL COYOTE I 347 tajo abierto natural 320,000 COMPAÑÍA MINERA ZAPALINAME EL MILAGRO 298 tajo abierto natural 400,000 CARBÓN MEXICANO LOS MORALES 625 tajo abierto natural 150,000 CONSORCIO INDUSTRIAL TITANES EL ALACRÁN 268 tajo abierto natural FERVIN INGENIERÍA SANTA ISABEL 696 tajo abierto natural COMERCIALIZADORA MERCURIO PITAS 3000 tajo abierto natural MINERA CARBONÍFERA LA GLORIA SANTO DOMINGO 36 subterránea ventilación MINERÍA Y ENERGÍA SANTA BARBARA 492 subterránea ventilación INTEGRACIÓN MINERA UNIFICACIÓN EL 27 247 tajo abierto natural (1) Información de varias fuentes: MIMOSA y Subsecretaría de Minería del Gobierno del Estado de Coahuila, entre otros. 90,000 300,000 120,000 70,000 60,000 100,000 existen numerosas operaciones menores de microempresarios24 y sus correspondientes poceros25 que extraen en conjunto hasta 1’200,000 t de carbón al año y que no se pueden identificar aquí por lo extenso de la lista (PRODEMI, 2006); la producción de estos microempresarios se vende normalmente como carbón todo uno (CTU) a CFE para su uso como carbón térmico. La mayor parte de la producción de carbón en Coahuila, adicionalmente a la que producen las grandes empresas, se realiza en la actualidad en operaciones a tajo abierto o a profundidades menores a 60 m, lo que no requiere de complicados procesos de ventilación o extracción de gas grisú previamente al minado. Sin embargo se prevé que a futuro, al agotarse las reservas superficiales de carbón en estas cuencas la gran minería subterránea crecerá, y la necesidad de extracción del gas grisú en las minas se convertirá en una operación necesaria y rutinaria, que generará mayores emisiones de gas grisú a la atmósfera. La superficie total concesionada para la minería, vigente a Enero de 2004, en las zonas carboníferas de los estados de Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas alcanza un total de 2’344,148.83 hectáreas, de las cuales el 78% pertenece a MICARE Y MIMOSA empresas del grupo GAN. (Anexo 1). 24 Microempresario. Se considera aquí como microempresario minero a aquel que produce menos de 50,000t de carbón al año. 25 Pocero. Persona de condición social humilde que extrae carbón de pozos en minas abandonadas a través de métodos muy rudimentarios y en condiciones inseguras, y lo vende al microempresario para su venta a PRODEMI (Promotora para el desarrollo Minero de Coahuila). Página 67 de 121 VIII.4. SISTEMAS DE DESGASIFICACIÓN Y VENTILACIÓN DE GAS GRISÚ EN LAS MINAS DE CARBÓN. La minería del carbón en México, como se ha indicado en capítulos anteriores, es pequeña debido principalmente a las escasas reservas comerciales de este energético en nuestro País, producto de lo reducido de los espesores de los mantos y su poca continuidad, que hacen que las operaciones mineras sean reducidas. Adicionalmente ha pasado poco tiempo desde que este energético dejó de ser reserva nacional y se liberó totalmente a la iniciativa privada su producción y comercialización con motivo de las reformas a la Ley Minera de 1992. La producción comercial de carbón en México se extrae tanto por métodos de minado a cielo abierto (40% de la producción) de mantos desde la superficie del terreno hasta profundidades de 60 m, como de minas subterráneas (60% de la producción) que tienen profundidades hasta de 350m (Anexo 2). En el caso de explotaciones por tajo abierto el carbón ya ha perdido por procesos naturales la mayor parte del gas grisú que contenía y no existe la necesidad de extraerlo antes de su minado. En el caso de las operaciones subterráneas, pocas son las que están mecanizadas y que manejan su extracción por medio de frentes largas y los equipos de corte continuos, el resto de las operaciones realizan la extracción por métodos de cuartos y pilares como minas de arrastre con producciones consecuentemente menores. Para el desgasamiento de las minas subterráneas se utiliza normalmente en México la ventilación forzada por medio de grandes ventiladores mecánicos (Figura 16) y complejos sistemas de circulación del aire a través de la mina. Sólo MIMOSA tiene adicionalmente a la ventilación avanzados sistemas de desgasamiento en sus minas; este desgasamiento se realiza principalmente a través de barrenación horizontal (Figura 14) en interior mina para su extracción a través de ductos a la superficie (Figura 15) y barrenación vertical de caídos (Figura 17). En la tabla 19 se indican los sistemas de desgasamiento que utilizan las principales minas en la Cuenca de Sabinas en Coahuila, en la que se confirma que la única empresa minera que utiliza actualmente sistemas de desgasamiento adicionales a la ventilación mecánica forzada en sus minas subterráneas es MIMOSA. En la tabla se contempla adicionalmente como una medida de la importancia de cada operación minera, Página 68 de 121 la superficie que bajo concesión minera ostenta cada mina, así como el promedio de su producción anual. FIGURA 14. Equipo para barrenación direccional de la empresa MIMOSA FIGURA 15. Extracción en superficie del gas grisú por medio de barrenos verticales Página 69 de 121 FIGURA 16. Sistema de ventilación en Mina VII de MIMOSA FIGURA 17. Barrenación vertical para extracción de gas en caídos Página 70 de 121 IX. USO Y APROVECHAMIENTO DEL GAS GRISÚ EN MÉXICO IX.1. APROVECHAMIENTO DEL GAS. El aprovechamiento del gas grisú contenido en los mantos de carbón (CBM) per se no requiere del minado de carbón cuando el producto que se busca es exclusivamente el gas. Sin embargo este tipo de explotación no forma parte de esta investigación, cuyo objetivo es la recuperación y aprovechamiento del gas grisú que se tiene que emitir como subproducto del minado de carbón, y que busca la mitigación de la emisión de estos gases de invernadero a la atmósfera. Adicionalmente la explotación del gas metano per se está regida por otras leyes y reglamentos en México, y es función exclusiva de PEMEX. El desarrollo de un proyecto de aprovechamiento del gas grisú que se desprende del proceso de minado de carbón (CMM) depende de la economía del mismo. A la fecha no existe en México ningún proceso de aprovechamiento del gas en las minas de carbón como para la obtención de parámetros económicos del proyecto en funcionamiento. Datos internacionales de la EPA (USEPA, 2006) indican en forma resumida los costos promedio que tiene un programa de abatimiento de emisión de metano a la atmósfera de minas subterráneas en los EEUUA los cuales se desglosan en la Tabla 20. El requisito indispensable para el desarrollo de un sistema de aprovechamiento del gas grisú (CMM) en la minería del carbón es la existencia en la mina subterránea de un sistema de desgasamiento; ningún sistema de aprovechamiento del gas grisú en el mundo puede ser desarrollado económicamente si se tiene que considerar dentro del financiamiento de la inversión todo el sistema de desgasamiento. La calidad del gas grisú y su contenido de metano depende de la metodología de desgasamiento que utilice la mina, estas metodologías fueron descritas en el inciso VII.1 de este estudio. Página 71 de 121 TABLA 20 . RESUMEN DE COSTOS PROMEDIO Y BENEFICIOS DE ABATIMIENTO DEL METANO EN MINAS DE LOS EEUUA (US$ DEL 2000) PROMEDIO DE COSTOS/BENEFICIOS POR LA RECUPERACIÓN Y USO DEL GAS (EN MILLONES DE US$) COSTOS COSTOS DE CAPITAL INICIALES COMPRESOR 1.39 LÍNEAS DE RECUPERACIÓN 1.1 EQUIPO PROCESOS 2.6 MISCELÁNEOS 0.52 TOTAL 5.61 COSTOS ANUALES MANTENIMIENTO PERFORACIÓN 0.86 MATERIALES DE PERFORACIÓN 1.25 ENERGÍA COMPRESOR (kWh) 0.46 MANTENIMIENTO DE LAS LÍNEAS 1.21 MATERIALES DE PROCESOS 0.31 MISCELÁNEOS 0.4 TOTAL 4.49 TOTAL COSTOS PRIMER AÑO 10.1 GANANCIAS DESPUÉS DE IMPUESTOS METANO VENDIDO O UTILIZADO 1.31 DEPRECIACIÓN 0.26 NOTAS: - Datos basados en 57 minas de carbón que producen el 75% del gas grisú liberado por este origen - No se considera el proceso de aprovechamiento del VAM debido a que está en pruebas a la fecha Todos los métodos descritos han sido diseñados y son complementarios al método de ventilación forzada, y tienen como función disminuir la concentración de gas durante el desarrollo de la obra minera, disminuir el flujo de aire de ventilación, y aumentar la seguridad durante el tumbe de carbón en la mina. Datos de las minas de MIMOSA indican que el 86% del gas producido por el minado de carbón se extrae por medio de los sistemas de ventilación, 6% por el método de perforación dirigida horizontal y un 8% por el método de barrenos en caídos, GOB (Santillán, 2004). Se analiza a continuación en detalle los usos posibles del gas grisú que se comentaran en forma general en el Primer Documento para analizar las características de su desarrollo y su posible implementación en México. Página 72 de 121 IX.2 USOS DEL GAS GRISÚ. Las alternativas de uso del gas grisú producido en las minas de carbón dependen de la calidad del gas extraído en cada uno de los procesos de desgasamiento y del costo del proceso de tratamiento del gas extraído que permita su uso. Se analizan a continuación las características de cada alternativa. IX.2.1. INYECCIÓN A GASODUCTOS. A diferencia del gas natural producido de otras fuentes relacionadas a la producción de hidrocarburos, la producción de gas en el proceso de minado de los mantos de carbón presenta serias dificultades, pues mientras la producción de gas de otras fuentes puede ser controlada en su fuente de origen dependiendo de las necesidades de consumo del gas y de las necesidades del sistema de gasoductos, la producción de gas grisú está íntimamente ligada al minado de carbón y a la seguridad de las minas lo que hace muy difícil el control de su producción ya que está supeditada antes que nada a la producción del carbón y a la seguridad de la operación. De lo anterior se deduce que la producción de gas natural calidad gasoducto a partir del gas grisú no sea siempre una alternativa válida para el uso de este gas pues depende en gran medida de la escala de producción. Dadas las condiciones apropiadas de escala del proyecto, el metano contenido en el gas grisú que es recuperado y colectado durante el desgasamiento, ya sea partir de los barrenos verticales (CBM) o de los barrenos de caídos (GOB), puede ser entregado a PEMEX a través de gasoductos. La viabilidad de este proceso dependerá de si la calidad del gas metano llena los requisitos del gas natural de PEMEX y, de si los costos de recolección, producción, procesado, compresión y transporte, son inferiores al precio que pretenda PEMEX pagar al concesionario. A la fecha al no tener ningún proyecto en funcionamiento en México, se desconocen los parámetros como para poder ver la posible viabilidad de esta alternativa en nuestro País. La concentración de metano en el gas grisú para que pueda ser entregado a PEMEX debe tener una concentración superior al 95% de metano y contener no más de 2% de gases incombustibles (v.g. bióxido de carbono, nitrógeno y helio). El gas metano tiene que ser tratado adicionalmente para remover el agua, ácido sulfhídrico y el hidrógeno por ser agentes de corrosión en el gasoducto. Normalmente el único método de desgasificación que produce gas grisú que puede ser tratado para Página 73 de 121 producir gas natural de calidad gasoducto es el método de barrenación vertical preminado, que como se indicó anteriormente se realiza con una anticipación no menor de 5 años y de preferencia 10 años antes del minado para que no presente contaminación de aire de la operación minera. El gas recuperado por pozos de caídos (GOB) tiene una calidad inferior pues tiene contaminación de aire de la ventilación de la mina; sin embargo este gas, dependiendo de su contenido de metano puede ser tratado principalmente a través de una separación criogénica26 para remover el agua y los gases inertes de manera que se aumente su calidad. El proceso para aumentar la calidad del gas desgraciadamente es costoso y su instalación dependerá de la calidad original del gas GOB, de la cantidad de gas que se produce (economía de escala) y de los ingresos por su transporte y entrega. La viabilidad global de la recuperación del metano calidad gasoducto depende principalmente de los siguientes factores que se deben considerar: Costo de barrenación y mantenimiento de los pozos verticales. El costo por barreno es de 1.6 millones de pesos27; el número de barrenos para asegurar una producción eficiente dependerá de las variables que se anotaron anteriormente, entre otras de la permeabilidad del carbón y del alcance de cada pozo. Datos de proyectos en funcionamiento en las cuencas carboníferas de los EEUUA reportan en promedio eficiencias de 46% de recuperación28 del gas por métodos de pre-minado, (Tabla 21). 26 Criogenia. Técnica utilizada para la separación de los gases y que consiste en enfriar los gases a su temperatura de licuefacción separándolo así del resto de los gases, usando como refrigerante nitrógeno o helio líquido. 27 US$150,000, dólares de 1999. (USEPA, 1999. U.S. Methane Emissions 1990-2020: Inventories, Projections, and Opportunities for reductions. Appendix IV-4.) 28 Porcentaje de recuperación del gas. Se refiere al porcentaje de gas que se puede recuperar de todo el gas que por desorción puede generar, o en otras palabras de todo el gas que durante su minado, quebrado y manejo se emitiría a la atmósfera. Página 74 de 121 TABLA 21. MINAS DE CARBÓN DE LOS EEUUA QUE UTILIZAN SISTEMAS DE DRENADO DEL GAS GRISÚ EFICIENCIA ESTIMADA ACTUAL DEL DRENADO (%) NOMBRE DE LA MINA TIPO DE SISTEMA DE DRENADO Blacksville No 2 Vertical GOB y Horizontal 45 Blue creek No. 4 Vertical pre/minado y GOB, Horizontal 39 Bule creek No. 5 Vertical pre/minado y GOB, Horizontal 46 Bkue creek No. 7 Vertical pre/minado y GOB, Horizontal 51 Buchanan Mine Vertical pre/minado y GOB, Horizontal 83 Federal No. 2 Vertical GOB y Horizontal 13 Loveridge No. 22 Vertical GOB y Horizontal 82 Oak Grove Mine Vertical pre/minado y GOB 33 Pinnacle No. 50 Direccional, GOB vertical y Horizontal 30 RAG Cumberland mine Vertical pre/minado y GOB, Horizontal 59 RAG Emerald Mine Vertical GOB y Horizontal 35 Robinson Run No. 95 Vertical GOB y Horizontal 20 San Juan South Vertical GOB y Horizontal 65 Shoal Creek Vertical pre/minado y GOB, Horizontal 35 Shoemaker Mine Vertical GOB y Horizontal 15 Virginia Pocahontas No. 8 Vertical pre/minado y GOB, Horizontal 83 West Elk mine Vertical GOB y Horizontal 50 PROMEDIO 46 FUENTE: USEPA, 2005. Identifying Opportunities for methane recovery at US Coal Mines: Profiles of Selected Gassy Underground Coal Mines 1999-2003, Page 5-11 Disposición del agua que se extrae del pozo en forma concomitante con el gas y especialmente antes de su producción puede presentar altos costos agregados a la producción de gas. Si la cantidad de agua es grande su extracción y disposición puede ser un problema especialmente cuando existen comunidades en su alrededor, y usos alternativos del suelo en la región que no permitan su vertido libre; se puede dar el extremo de tener que inyectarla de nuevo al terreno a mayor profundidad, lo que incrementa los costos y hace no viable el proyecto. Adicionalmente si la calidad del agua no llena los requisitos de la norma oficial mexicana NOM-001-ECOL1996, que establece los limites máximos permisibles de contaminantes en las descargas residuales en aguas y bienes nacionales implica la necesidad de tratamiento adicional que podría hacer también no viable al proyecto. Vale la pena aclarar que el agua que se tiene que bombear en la mina para efectos del minado de carbón busca exclusivamente abatir el nivel local en el área de minado y extracción, la cual a menudo es sellada del resto, a diferencia del agua extraída por los pozos de Página 75 de 121 desgasamiento pre-minado que tiene que secar el manto en toda el área que comprende el alcance de la zona de desgasamiento y que constituye un gasto adicional y mayor que el bombeo puntual de la mina. Costo de las líneas de recuperación del gas desde cada pozo a la caseta de recolección, limpieza en su caso, y al compresor; y entrega a la línea de gasoductos más cercana. Esta infraestructura puede resultar de costos tan elevados que hacen el proyecto no viable. Para el caso de Coahuila la falta de gasoductos cercanos a las poblaciones de Sabinas y Nueva Rosita, donde se encuentran las principales minas de carbón de la Subcuenca de Sabinas, este costo debe resultar de gran magnitud en virtud de que el gasoducto más cercano está en la proximidad de la ciudad de Monclova. IX.2.2. GENERACIÓN DE ENERGÍA. El gas grisú también se puede utilizar como combustible para la generación de energía. Actualmente se han desarrollado turbinas de gas que pueden generar electricidad con gases que contienen hasta un mínimo de 35% de metano. Esta electricidad se puede utilizar localmente en la mina o industrias adyacentes, vendiendo en su caso sus excedentes a CFE, o vender toda su generación a CFE29. Existen en el mundo varios de estos proyectos exitosos los cuales normalmente son de capacidades entre 1 a 10 MW30 de capacidad; el más grande en el mundo el de la empresa CONSOL Energy y Allegheny Energy en la región SW del estado de Virginia en los EEUUA con una capacidad de 88 MW. Para dar una idea de lo que representa el tamaño reducido de las operaciones de generación de electricidad a partir de gas grisú y de lo que sería su aportación a nivel nacional en caso de que los proyectos tengan éxito, se comenta que la planta termoeléctrica José López Portillo en Nava, Coahuila, y que consume carbón tiene cuatro generadores con una capacidad de 300 MW cada uno, para un total de 1200 MW de capacidad de toda la planta. Para la generación de electricidad el gas grisú requiere de un contenido mínimo de metano de 35%, equivalente aproximadamente a 350 btu's. De acuerdo a esto cualquier 29 Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica, Artículo 36, Fracciones II y III. MW. Megavatio, millón de vatios; siendo el vatio la potencia generada por un potencial de 1 voltio con una corriente de 1 ampere. 30 Página 76 de 121 método de desgasamiento que no sea el de ventilación puede proveer de la calidad del gas requerida para este propósito. Las turbinas de gas, motores de combustión interna y turbinas de vapor pueden ser adaptadas para este proceso. Actualmente las máquinas más utilizadas son las turbinas de gas y los motores de combustión interna. A continuación se describen los más utilizados en el mercado y sus características. Motores de combustión interna (MCI). La marca Caterpillar ofrece en el mercado el motor de combustión interna modelo CAT G3520 que produce 1600 kW31 con una eficiencia de 40%, el cual acepta concentraciones de metano tan bajas como de 25%. Turbinas de gas. Las turbinas de gas operan en base al principio de Brayton, en donde aire comprimido es mezclado con el gas grisú y quemado bajo presión constante, este gas a continuación se expande en forma adiabática para mover una turbina que a su vez genera la electricidad. También se utilizan los generadores de ciclo combinado donde el gas caliente que deja la turbina de gas calienta a su vez vapor que es introducido en una turbina de vapor que genera también la electricidad. La eficiencia de las turbinas de gas no supera el 33%, ya que el resto de la energía se utiliza para comprimir el aire. Son varios los proveedores de turbinas de gas que pueden ser utilizadas para esta aplicación. Normalmente requieren una concentración de metano en el gas grisú mayor a 35%. Las turbinas de gas se utilizan normalmente para proyectos mayores a 1.5 MW, son más ligeras que los MCI y tienen menores costos de operación. El nivel de la capacidad eléctrica que puede ser generada depende de la cantidad de gas que se recupere y de la tasa de cambio del generador (conversión de btu’s a kWh). Los valores comunes son de 10,000 btu/kWh para turbinas de gas simples y de 7,000 btu/kWh para turbinas de ciclo combinado. Se describen someramente a continuación tres de estos proyectos de aprovechamiento del gas grisú internacionales. IX.2.2.1. Proyecto CONSOL de las Minas Buchanan y VP 8, estado de Virginia, EEUUA. La empresa utiliza en sus sistemas de desgasamiento barrenos 31 kW. Kilovatio, o sea 1000 vatios. Página 77 de 121 verticales que se perforan entre 3 y 5 años antes del minado, barrenación de caídos (GOB), y barrenación horizontal en las minas. El proyecto produce 2.15 Mm3/día de metano de los cuales el 33% proviene de los barrenos verticales, y el resto de los barrenos GOB y los barrenos de interior mina. Este gas se utiliza para su venta directa a gasoductos, para el secado del carbón localmente (2.6%) y para la generación de electricidad. El proyecto de generación de energía eléctrica consiste en una planta termoeléctrica operada por gas grisú de capacidad de 88MW, el proyecto más grande del mundo en su clase. La electricidad es vendida a una empresa local proveedora de este insumo. IX.2.2.2. Proyecto Bochum, Distrito de Ruhr en Alemania. Se trata de un joint venture entre las empresas GAS Energietechnologie GMBH y EnD-I AG, iniciado en 2002. Utiliza 48,000 m3/d de gas grisú en la cogeneración de electricidad a través de cuatro generadores con capacidad de 5.4 MW de electricidad y adicionalmente 6.1 MW de calor para el sistema de calefacción de la ciudad industrial de Bochum. IX.2.2.3. Región Ruhr, Alemania. La empresa Minegas GMBH recupera el gas de las minas abandonadas de la región de Ruhr en Alemania y genera 50MW de electricidad a través de 35 unidades generadoras (Mader, 2003). La minería en general consume una gran cantidad de electricidad y este insumo normalmente representa una porción importante de los gastos operativos. Para el caso de la minería subterránea del carbón y por consideraciones de seguridad todo el equipo es eléctrico, equipos de minado, ventiladores, bandas transportadoras y elevadores, que hace que el costo de la electricidad sea más notable y constituya la una gran parte del costo operativo de las operaciones subterráneas. En México esta aplicación del gas grisú adquiere mayor importancia en virtud de los altos costos que tiene la energía eléctrica en este País, principalmente en las horas pico. Las plantas lavadoras de carbón, que comprenden los procesos de quebrado, limpieza y secado del mismo, consumen también una gran cantidad de electricidad y calor; esta energía puede ser obtenida de las minas aledañas si se cuenta con plantas de ciclo de cogeneración de electricidad y de calor a partir del gas grisú de las minas. La viabilidad de un proyecto de generación de electricidad y/o calor a partir del gas grisú Página 78 de 121 en una unidad minera depende de la cantidad y calidad del gas que se pueda aprovechar, los costos de capital de los generadores y la infraestructura necesaria, la vida esperada del proyecto y el costo de la electricidad que provee CFE. La viabilidad del proyecto se mejora si la generación de electricidad del proyecto supera las necesidades de energía de la mina, con lo cual se puede vender el exceso de energía a CFE. IX.2.3. USO DEL AIRE DE VENTILACIÓN (USEPA, 2003-1). La mayor parte del metano que se extrae de las minas subterráneas y que se emite a la atmósfera proviene del aire de ventilación, por lo que el aire de ventilación de las minas subterráneas de carbón constituye la fuente más importante de emisión de metano a la atmósfera y una fuente, no reconocida hasta la última década, de energía. Los porcentajes de emisión del gas grisú a través del aire de ventilación con respecto al emitido por las demás técnicas de desgasamiento en las minas varían de una empresa a otra y de un país a otro; el promedio de los EEUUA (USEPA, 2003) indica que un 63% de las emisiones de CMM provienen del aire de ventilación, sin embargo el nivel de desarrollo de la minería juega un papel muy importante en esta estadística, pues al igual que en México, China supera el 86% (USEPA, 1996). Asumiendo este valor se puede calcular a partir de los datos del INE (Cuatecontzi, 2005) que la cantidad de metano que emite México a la atmósfera en forma de aire de ventilación es de 103 Mm3/año. Por lo anterior cada vez son más las instituciones que se dedican a la investigación orientada al uso del gas de ventilación como una medida muy eficiente de abatir los niveles de emisión de metano a la atmósfera. El aire de ventilación contiene cantidades variables de metano, el cuál debido a la normatividad de seguridad en México siempre es menor a 1.5%. El promedio en las minas de MIMOSA es de 0.5% de metano en volumen. Cálculos realizados por la USEPA en 2002 (USEPA, 2003-1) a partir de los datos de Santillán-González32 estiman que teóricamente de la cantidad de aire de ventilación que se produce en México se pueden generar proyectos de generación de energía equivalentes a 27MW de capacidad; para esta estimación se contempla una producción de 28.4 m3 de aire por 32 Mario Santillán-González, Ingeniero de Minas, en Minerales Monclova, S.A. de C.V., Palau, Coahuila. Página 79 de 121 tonelada de carbón producido, con una concentración de 0.5% de metano, y una tasa promedio de flujo del aire de ventilación de 140 m3/seg. Hasta hace unos años esta fuente de emisión no se había concebido como un proyecto de mitigación de emisión de metano a la atmósfera por la falta de tecnología que permitiera la transformación de ese contenido menor de metano a CO2. A la fecha son tres las barreras principales que impiden la recuperación y uso de este aire para la mitigación de emisiones. Manejo de enormes volúmenes de aire. Los sistemas de ventilación típicos en las minas tiene flujos que varían entre 90 y 170 m3/seg. Manejar estos volúmenes para el sistema de recuperación equivale a imponer resistencia al flujo del aire lo cual puede traer como consecuencia alteraciones del sistema de ventilación, para evitar esto se tienen que instalar complejos sistemas que garanticen la seguridad de la operación minera que aumentan el costo del proyecto; Bajas concentraciones de metano. La baja concentración del metano en el aire de ventilación impide que se pueda quemar sin la adición de una fuente de combustible adicional lo que hace que el proyecto no sea viable y se tenga que recurrir a otras técnicas; Flujo variable del aire y posible cambio de localización del sistema de extracción. El minado del carbón es muy dinámico en función del desarrollo de los bloques lo que implica variaciones del flujo del sistema y el reemplazo de tiros de ventilación en la medida que el minado avanza; Falta de una tecnología probada que demuestre que la inversión es económicamente viable y que tiene una tasa interna de retorno apropiada. En su estado actual requiere soportes financieros gubernamentales e incentivos fiscales para su implementación hasta comprobar su viabilidad. Hay que tener en cuenta que compite con las otras fuentes de gas grisú de las minas cuyas aplicaciones han sido demostradas que son técnica y económicamente viables. Página 80 de 121 En la actualidad son tres las empresas o centros de investigación que se han avocado a desarrollar una tecnología que permita el uso del aire de ventilación como fuente de energía que a la vez disminuya la emisión de metano a la atmósfera a través del aire de ventilación, sin embargo la mayoría de las pruebas han sido realizadas en Australia. La tecnología utilizada está basada en la oxidación del metano33 contenido en el aire, que tiene como subproducto agua y CO2; la energía que se produce al oxidar el aire de ventilación pueda ser utilizada para la generación de electricidad ya sea utilizando agua caliente como fluido de trabajo produciendo vapor a alta que presión que mueve las turbinas, utilizando aire caliente presurizado como fluido de trabajo que haga funcionar una turbina de gas. Se ha calculado (USEPA, 2005) que con una concentración de 0.5% de metano se puede trabajar el sistema de oxidación del metano y generación de electricidad con una eficiencia de 17% debido al propio consumo de energía del sistema. A continuación se describen los sistemas diseñados a la fecha y algunas de las pruebas realizadas. VOCSIDIZERMR. Este equipo fue diseñado por la empresa MEGTEC34 de Suecia, y se trata de un reactor térmico de flujo reversible, RTFR (Figura 18). El principio de funcionamiento es la oxidación del metano sin combustión a través del intercambio de calor regenerativo entre el aire y dos lechos cerámicos, uno arriba y otro abajo, de transferencia del calor (Figura 19); para el inicio de la operación el aparato precalienta a través de una resistencia eléctrica la temperatura del lecho hasta 1000ºC, temperatura a la cual inicia la oxidación del metano. 33 34 CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O VOCSIDIZER, Oxidación Térmica regenerativa de VOC’s. www.megtec.com Página 81 de 121 Figura 18. Esquema del VOCSIDIZER El aire de ventilación entra por el lecho inferior y viaja por el reactor en dirección al lecho superior, y su temperatura aumenta hasta que se oxida en el centro del reactor. Los productos de la oxidación continúan hacia arriba perdiendo calor en el lecho superior hasta salir a la atmósfera; cuando el lecho superior se calienta lo suficiente el reactor a través de válvulas neumáticas revierte la dirección de flujo del aire ahora entrando por el lecho caliente donde automáticamente se auto-oxida y calienta el lecho inferior a su salida hasta que alcanza la temperatura de oxidación revirtiendo el proceso de nuevo. Desde este momento el reactor no requiere ya de una fuente externa de energía. Página 82 de 121 FIGURA 19. Sistema de funcionamiento del Reactor Térmico de Flujo Reversible El Vocsidizer puede trabajar autónomamente hasta con concentraciones de 0.1% de metano. A la fecha varias han sido las pruebas que se han realizado con este sistema. BHP-Billiton condujo en 2001-2002 una prueba en la mina Appin en Australia durante 12 meses de una eficiente conversión de energía de aire de ventilación a producción de vapor a través de una caldera. Recientemente la misma empresa ha instalado en la mina West Cliff al S de Sydney el denominado Proyecto WestVAMP (WestCliff Ventilation Air Methane Project) donde se ha instalado un reactor para transformar 250,000 m3/h de aire de ventilación (sólo ocupa 20% de todo el aire de ventilación de la mina) en vapor que mueve una turbina de vapor de 6MW para la producción de energía eléctrica; la concentración de metano en el aire de ventilación es de 0.9%. Este proyecto, que constituye la instalación más grande de uso de aire de ventilación, y ha sido parcialmente financiado por la Australian Greenhouse Office, la empresa minera y Megtec. La empresa CONSOL Energy en sociedad con la empresa MEG ha instalado bajo el patrocinio de la USEPA35 y el USDOE36 un sistema de oxidación VocsidizerMR 35 36 USEPA. United States Enviromental Protection Agency USDOE. United States Department of Energy Página 83 de 121 en el portal de la mina abandonada de Windsor, cerca del poblado de West Liberty en West Virginia, EEUUA (Figura 20), que demostrará a nivel experimental en escala comercial la oxidación de 20,000 m3/h de aire de ventilación (simulado mezclando gas de la mina, AMM, con aire de la atmósfera); el proyecto correrá por 8 a 9 meses y los datos obtenidos servirán para el análisis de ingeniería y económico de una operación para transformar 122,000 m3/h, típico de una mina en operación, en energía eléctrica (USDOE, 2006). Figura 20. Instalaciones de CONSOL Energy en el portal de la Mina Windsor (cerrada) en West Virginia, EEUUA (USEPA, 2007) REACTOR CATALÍTICO DE FLUJO REVERSIBLE. Este reactor, RCFR, adapta la misma tecnología del Reactor Térmico de Flujo Reversible, pero añade un catalizador de la reacción de oxidación con objeto de disminuir la temperatura de oxidación hasta 350ºC. CAMET37 ha sido la organización que ha demostrado el sistema en pruebas piloto y está por licenciar la patente con el nombre de VAMOX a una empresa comercial. 37 CANMET. Canadian Mineral and Energy Technologies Página 84 de 121 OTRAS TECNOLOGÍAS. A la fecha otras organizaciones están desarrollando tecnologías para el uso del aire de ventilación a través de la mezcla de gas proveniente de otras fuentes de desgasamiento mezclado con el aire de ventilación, o utilizando el aire de ventilación en plantas termoeléctricas de carbón. IX.3. DESARROLLO DE PROYECTOS EN MÉXICO. El análisis de las posibilidades de desarrollo de proyectos para el uso y aprovechamiento del gas grisú asociado a la minería del carbón con objeto de abatir la emisión de gas metano a la atmósfera, tiene como condición sine qua non la existencia previa de un sistema de desgasamiento adicional a la ventilación en la mina pues de otra manera ningún proyecto es económicamente viable. La mina Pasta de Conchos de Industrial Minera México en Coahuila con una producción de carbón que superaba las 270,000 t anuales, desde 1991 inició la desgasificación (Schwoebel, J., S. Kravits, A. Zambrano and F. González, 1993) de la mina en función del alto contenido de metano en el aire de ventilación que superaba el 0.9%, a través de barrenación horizontal que en 1992 llegó a producir 45,000 m3 de metano por día; en función del crecimiento de la mina y las condiciones y precios actuales podrían haber dado lugar al aprovechamiento del gas grisú en esta mina; sin embargo debido al cierre obligado de la mina debido a la explosión que mató a 65 mineros en Febrero de 2006 esta operación no se puede considerar como factible en el futuro cercano. La empresa Minerales Monclova (MIMOSA) del grupo industrial GAN tiene hace más de una década proyectos de aprovechamiento del gas grisú, los cuales están en espera de que se resuelvan las barreras legales y regulatorias que impiden su desarrollo y que son objeto de nuestra atención en un capítulo posterior en este estudio. Del resto de las empresas con operaciones actuales de minería subterránea de carbón en México ninguna tiene instalados sistemas de desgasamiento adicionales a la ventilación que permitan su aprovechamiento por lo que no se comentarán aquí. Como se mencionó anteriormente el uso y aprovechamiento del gas metano contenido en el aire de ventilación de las minas Página 85 de 121 está a la fecha en espera de la obtención de parámetros técnicos y económicos que contribuyan a la definición de la viabilidad de los proyectos de este tipo. Por lo anterior no se consideran como una posibilidad de desarrollo en México en el futuro cercano y no se tratan aquí. Se resume entonces aquí, como ejemplo el Proyecto de Recuperación y Aprovechamiento de Minerales Monclova (MIMOSA), que tiene como objetivo el aprovechamiento de gas grisú de sus minas en las Sub-cuencas de Sabinas y Saltillito, y el abatimiento consecuente de sus emisiones de gas metano a la atmósfera. IX.3.1. PROYECTO DE ABATIMIENTO DE LAS EMISIONES DE GAS METANO A LA ATMÓSFERA DE LA EMPRESA MIMOSA IX.3.1.1 INTRODUCCIÓN. Las minas subterráneas de las Sub-cuencas de Sabinas y Saltillito en Coahuila tienen un gran contenido de gas grisú. Este gas ha sido la causa de un gran número de explosiones y tragedias mineras en la historia de la minería del carbón en esta región. MIMOSA inició, desde la adquisición de las concesiones mineras en 1992, la desgasificación de sus minas por métodos adicionales a la ventilación, por medio de las técnicas de desgasamiento pre-minado descritas en capítulos anteriores. Por razones de economía la técnica más utilizada por MIMOSA es la de barrenación horizontal dirigida realizada antes del minado de los bloques, la cual dadas las condiciones de los mantos de carbón en sus minas se logra más del 30% de recuperación de todo el gas que sería emitido durante su minado y manejo. IX.3.1.2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LOS MANTOS. Las propiedades obtenidas del estudio de los mantos de carbón realizados por MIMOSA y sus proveedores de tecnología han dado lugar al planteamiento del proyecto tomando en cuenta los siguientes parámetros (Brunner y Ponce, 1999; Hernández, Franco y Santillán, 2003): - Contenido de gas grisú en el carbón Subcuenca Sabinas Subcuenca Saltillito 8.4% m3/t (compósito) 13.5% m3/t (seco libre de cenizas) Página 86 de 121 - Tiempo de desorción - Composición del gas grisú - Tipo de carbón - Presión confinante - Permeabilidad natural - Espaciamiento del Cleat 56.6 h (63%) 97.97% CH4, 0.5% CO2, 0.06 N, 1.47% otros hidrocarburos Bituminoso, alta volatilidad A 1,191 kPa a 170 m 33.6 mD 1 mm IX.3.1.3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO38. El proyecto contempla la recuperación y uso del gas grisú que emiten las minas 5 (La Esmeralda), 6 y 7 de MIMOSA para la producción de energía eléctrica y la quema por antorchas del resto del gas no utilizado en dicha generación. De las minas incluidas en el proyecto la mina 5 está en la Subcuenca SaltillitoLampacitos, y las 6 y 7 en la subcuenca Sabinas en el estado de Coahuila. La producción y reservas de las minas se indican en la Tabla 22. La emisión total actual de metano a la atmósfera de las tres minas se estima de 30 a 35 m3 de metano por tonelada de carbón, del cuál el 30 % se extrae por desgasamiento alterno, principalmente barrenación horizontal dirigida, y el resto, 70%, a través de la ventilación. Todo el gas es emitido a la atmósfera debido a la falta de legislación acerca del uso de este gas en las unidades mineras. TABLA 22. INFORMACIÓN DE LAS MINAS DEL PROYECTO MIMOSA QUE PARTICIPAN EN EL PROYECTO DE MITIGACIÓN DE EMISIONES MINA 5 MINA 6 MINA 7 Inicio de la mina 1982 2001 2001 (Año) Producción anual 1,398 981 297 2006 (mt) Reservas 12 10 50 minables (Mt) Vida remanente 10 a 12 8 a 10 > 12 de la mina (años) Expansiones Aumento de la Aumento de la Aumento de la programadas productividad en producción al doble productividad en 2009 en 2007 2009 38 Información proporcionada por Minerales Monclova a SEMARNAT. Página 87 de 121 OBJETIVO DEL PROYECTO. El Objetivo del proyecto es abatir las emisiones de gas grisú a la atmósfera durante el minado subterráneo del carbón, capturando el gas que se extrae de la mina por los métodos adicionales a la ventilación, y utilizarlo para la generación de electricidad y el remanente para su quemado en antorchas. Sólo se utilizará el gas con contenidos de metano mayores a 30%, y el resto será emitido a la atmósfera. Se tiene calculado por estudios previos que se pueden generar un total de 7MW de electricidad una vez completado el proyecto. La mayor parte del gas a utilizar será producto del CMM pre-minado y post-minado, obtenido a través de la barrenación horizontal pre-minado, del gas GOB de los caídos, así como una pequeña parte de la barrenación vertical pre-minado. La electricidad será utilizada en las operaciones mineras y es equivalente al 26% del consumo actual de electricidad de las mismas minas. ESPECIFICACIONES o Instalación de dos generadores de 1 a 1.5 MW en las minas 5 y 6, y tres generadores en la mina 7, capacidad total 7 MW; o Eficiencia del ciclo de generación eléctrica 85% o Horas de operación anual 7,000 o Poder generado en el año 41,650 MWh o Vida del Proyecto (variable dependiendo del estudio de factibilidad económica) o Instalación de 2 a 3 antorchas en cada mina para quema del gas remanente de la generación de electricidad, o Instalación de tuberías, sistemas de monitoreo, y de seguridad para asegurar que la mayor parte del gas sea consumido o destruido, o Las minas cuentan ya con los sistemas de desgasamiento y bombas de vacío para su extracción. Página 88 de 121 COSTOS CALCULADOS DEL PROYECTO. Se detallan aquí los costos calculados del proyecto en cuestión. o Generadores, compra, entrega e instalación o Gastos operativos anuales $39 M/ generador $4 M/generador DATOS ECONÓMICOS. o Precio 2006 de la electricidad $688/MWh39 o Consumo eléctrico de las minas 27MW/año o Ganancias anuales por ahorro de electricidad $28.6 M o Con una vida del proyecto de 10 años se obtiene una TIR de 13%, con un valor neto presente de ($30.6M) o Considerando un proyecto con una duración máxima de 21 años, a través del uso de los generadores en otras minas sustituyendo las que tengan que cerrar, la TIR es de 15%, muy por debajo de las expectativas de negocios de MIMOSA que es de 35%, o Para la realización de este proyecto es evidente que se requiere la obtención de recursos adicionales a través de apoyos del gobierno federal por medio de incentivos, o de la obtención de créditos por reducción de carbono (CER’s) a través de los mecanismos creados por el Protocolo de Kyoto. IX.3.1.4. CÁLCULO DEL ABATIMIENTO DE LAS EMISIONES DE METANO A LA ATMÓSFERA A TRAVÉS DEL PROYECTO. Se considera aquí el cálculo del abatimiento de las emisiones de metano a la atmósfera que acarrea el proyecto expresados como CO2e (dióxido de carbono equivalente). Para este cálculo se tiene que considerar la siguiente fórmula: RT = RP + EE – CP, siendo 39 RT, reducción total de emisiones a la atmósfera producto del proyecto, MWh, se refiere a los Megavatios utilizados por hora de consumo. Página 89 de 121 RP, la reducción de las emisiones de metano consecuentes al proyecto, es decir la cantidad de metano utilizada en la generación de electricidad, y en el quemado en las antorchas, calculadas considerando, o el potencial de calentamiento global de cada tonelada de metano, considerando un factor de 21 t CO2e/t CH4 o un factor de emisión de carbono para el quemado de metano de 2.75 t CO2/t CH4, para el CO2 producido por el quemado o eficiencia de quemado de 99.5% en el generador y eficiencia de 90% en las antorchas EE, emisiones que se ahorran al no utilizar la electricidad de la red, considerando el factor promedio de CFE de 0.531 t CO2/MWh CP, CO2 producido por el proyecto debido a la destrucción del metano A continuación se muestran los resultados de los cálculos para el desarrollo del proyecto, considerando la instalación de todo el equipo de 7 generadores de 1MW y antorchas antes del inicio del proyecto: - Mg. Metano destruido en el proyecto por los generadores, asumiendo que cada generador de 1 MW trabaja con una eficiencia de 99.5% consume 1274 t de metano al año, equivalentes a 26,754 t CO2 anuales, por 7 generadores 187,278 t CO2 no generadas - Ma. Metano destruido por las antorchas, considerando una eficiencia por antorchas de 90%, el gas remanente que no es utilizado por los generadores de 25,736 t de metano por año, da un total de 486,409 t CO2 anuales no generadas - EE. CO2e reducido al no utilizar la electricidad de la red, asumiendo 49,000 MWh que se producirán, y el factor de emisión de CFE de 0.531, equivale a 26,019 t CO2e no generadas Página 90 de 121 - CP. CO2 producido por la quema del metano asumiendo el factor de emisión de 2.75, los generadores producirán anualmente 24,524 t CO2, y las antorchas de 63,697 t CO2 Aplicando la fórmula el total de abatimiento de gas metano a la atmósfera por año para este proyecto sería el siguiente: RP = Mg + Ma = 187,278 + 486,409 = 673,687 t CO2 EE = 26,019 t CO2 CP = 24,524 + 63,697 = 88,221 t CO2 RE = 673,687 + 26,019 – 88,221 = 611,485 tCO2 anuales Si el proyecto durara 10 años el total del abatimiento de gas metano a la atmósfera sería de 6’114,850 t CO2, que es equivalente a la emisión anual de CO2 de 1.2 millones de automóviles, y equivalente al efecto de reducción de CO2 en la atmósfera de 688 mil hectáreas de árboles. No se tiene a la fecha conocimiento de ningún otro proyecto de recuperación y aprovechamiento del gas grisú en la industria minera en México. X. IDENTIFICACIÓN DE BARRERAS PARA EL DESARROLLO DE PROYECTOS EN MÉXICO. X.1. BARRERAS LEGALES Y REGULATORIAS La Constitución de los Estados Unidos Mexicanos en su Artículo 27 y su Ley Reglamentaria en Materia de Hidrocarburos señala que todos los hidrocarburos pertenecen a la Nación y su exploración, recuperación, procesamiento y venta sólo puede ser manejado por PEMEX. Dado que el gas grisú está compuesto en su mayoría por hidrocarburos, principalmente metano, aunque no relacionados al petróleo en su origen, no puede ser explotado como tal, a la fecha, por la iniciativa privada. Esto aplica a la explotación del CBM, o sea del gas de los mantos de carbón cuando no hay un proceso de minado del carbón relacionado. La única manera de que este gas sea evaluado y explotado como fuente de gas natural extraíble a través de barrenación especial en concesiones petroleras puede ser a través de contratistas de PEMEX por medio del Página 91 de 121 manejo de Contratos de Servicios Múltiples (CSM), semejantes a los contratos de la Cuenca de Burgos. A la fecha PEMEX no tiene ningún interés económico por la extracción de gas grisú en México debido a lo pequeño de su posible producción, la infraestructura necesaria para su recuperación y transporte ya que los gasoductos actuales del sistema nacional pasan lejos de la zona carbonífera posible productora de este gas, la calidad insuficiente para los estándares de gas natural en el mercado, y la íntima interacción que tiene que haber entre las operaciones mineras y la extracción del gas. La producción de gas grisú diaria de MIMOSA de 0.17 Mm3/día (6 Mscf/d) comparada con la producción de gas natural de PEMEX de 157 Mm3/día (5.4 Bscf/d), demuestra la falta de interés de ese recurso para la paraestatal mencionada. Las recursos máximos de gas grisú estimados con una probabilidad de 50%, por NSI, alcanza la cantidad de 177 Gm3 (6.2 Tscf) comparados con las reservas de gas seco comprobadas por PEMEX (PEP, 2006) de 1,340 Gm3 (47.4 Tscf), representan menos del 13% de las reservas comprobadas de gas seco de PEMEX. La posibilidad de que la iniciativa privada actúe como contratista de PEMEX a través de los CSM’s es también muy baja. Para transformar el gas grisú en gas metano de calidad para su entrega a PEMEX se requiere de grandes inversiones para su entrega, adicionalmente a los propios costos de extracción, tratamiento, compresión, y conexión al punto de entrega. El poder legislativo y el poder ejecutivo, así como empresas de la industria minera carbonífera de México, conscientes de la problemática relacionada con la seguridad de los mineros por la liberación de gas grisú en las minas subterráneas , el desperdicio de metano que constituye una fuente energética importante para la región, y la contaminación atmosférica consecuente de este gas que con su poder de calentamiento Página 92 de 121 global tan grande aumenta el efecto de los gases de invernadero, han realizado desde hace por lo menos una década varios intentos por modificar la legislación al respecto, de manera que el gas grisú que actualmente se emite a la atmósfera como producto del minado del carbón, pueda ser auto-consumido para la generación de electricidad o calor en el entorno de las minas de carbón; desgraciadamente sin haber logrado en la práctica este objetivo. Un logro parcial resultó el 20 de abril de 2006 cuando el Senado de la República aprobó un decreto proveniente de la Cámara de Diputados que reforma y adiciona la Ley Reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en el Ramo del Petróleo y la Ley Minera, el cuál fue publicado en el Diario Oficial el 26 de Junio de 2006. Al respecto en la fracción II del Artículo 3° de la Ley Reglamentaria en comento, se agrega un párrafo quedando como sigue “ARTICULO 3o.- La industria petrolera abarca: … II. La exploración, la explotación, la elaboración y las ventas de primera mano del gas, así como el transporte y el almacenamiento indispensables y necesarios para interconectar su explotación y elaboración, Se exceptúa del párrafo anterior el gas asociado a los yacimientos de carbón mineral y la Ley Minera regulará su recuperación y aprovechamiento”, Como se puede observar se hace una clara distinción en esta Ley del gas asociado a los yacimientos de carbón, del gas natural asociado o no asociado de origen petrolífero al no quedar incluido el primero en la Industria Petrolera. En el mismo decreto se hicieron las modificaciones a la Ley Minera de manera que se legisla acerca del gas asociado a los yacimientos de carbón para que pueda ser aprovechado por los mineros de carbón. Los artículos y fracciones de la Ley Minera, que fueron introducidos por el Decreto, correspondientes al aprovechamiento del gas asociado a la minería del carbón se reproducen a continuación: Artículo 4. Son minerales o sustancias que en vetas, mantos, masas o yacimientos constituyen depósitos distintos de los componentes de los terrenos los siguientes: Página 93 de 121 … VIII.- El carbón mineral en todas sus variedades y el gas asociado a los yacimientos de éste; Artículo 5. Se exceptúan de la aplicación de la presente Ley: I.- El petróleo y los carburos de hidrógeno, sólidos, líquidos o gaseosos; salvo el gas asociado a los yacimientos de carbón mineral; .… Artículo 19. Las concesiones mineras confieren derecho a: XIII.- Obtener el permiso de la Secretaría de Energía para la recuperación y aprovechamiento de gas asociado a los yacimientos de carbón mineral. El aprovechamiento puede darse de dos maneras: el autoconsumo y la entrega a Petróleos Mexicanos. En el caso del autoconsumo dependiendo de la forma en que se de éste se sujetará a lo dispuesto en las leyes correspondientes. a) Los concesionarios de yacimientos para la explotación de carbón mineral podrán asociarse para recuperar, auto consumir y aprovechar el gas asociado a los yacimientos de carbón mineral, previa autorización de la Secretaría de Energía. b) Para el caso del transporte y servicio de entrega del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral a Petróleos Mexicanos, será necesario la celebración de un contrato en los términos de las disposiciones administrativas que fije la Secretaría de Energía. c) Los términos y la metodología para el pago de la contraprestación del servicio de transporte y entrega del gas a que se refiere el contrato citado en el párrafo anterior serán establecidos por la autoridad competente y deberá considerar las inversiones necesarias para su recuperación, transporte, operación y mantenimiento más la obtención de una utilidad razonable. Artículo 27. Los titulares de concesiones mineras, independientemente de la fecha de su otorgamiento, están obligados a: Página 94 de 121 XI.- Dar aviso a la Secretaría de Energía sobre el inicio y suspensión de las actividades relacionadas con la recuperación y aprovechamiento del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral, que se realice al amparo de su concesión minera; XII. Acumular, registrar y proporcionar periódicamente información geológica a la Secretaría de Energía relacionada con la recuperación y aprovechamiento de gas asociado a los yacimientos de carbón mineral; XIII.- Avisar a la Secretaría de Energía sobre el descubrimiento de gas no asociado a los yacimientos de carbón mineral, como producto de las concesiones que amparan la exploración y explotación de yacimientos de carbón mineral, y XIV.- Entregar el gas asociado a los yacimientos de carbón mineral en el punto de conexión que indique Petróleos Mexicanos, en caso de que no se destine al autoconsumo. Artículo 55.- Se sancionará con la cancelación de la concesión minera cualquiera de las infracciones siguientes: IX.- Recuperar, almacenar, transportar y prestar servicio de entrega del gas asociado que se derive de la recuperación y aprovechamiento de los yacimientos de carbón mineral, sin la autorización a que se refiere el artículo 19, fracción XIII, de esta Ley; X.- Recuperar, almacenar, transportar y prestar servicio de entrega del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral a que se refiere el artículo 19, fracción XIII, de esta Ley, simulando sin realizar las actividades para las que fue otorgada la concesión; XI.- Enajenar el gas asociado que se derive de la recuperación y aprovechamiento de los yacimientos de carbón mineral; XII.- Omitir información respecto al gas no asociado a los yacimientos de carbón mineral descubierto en las fases de exploración y explotación de los yacimientos de dicho mineral, o Página 95 de 121 En esta reforma de la Ley Minera se declara en la fracción VIII del Artículo 4° al gas grisú asociado a los yacimientos de carbón como sustancia concesible; sin embargo se agregan una serie de artículos y fracciones a la Ley Minera que indican que será la Secretaría de Economía en conjunto con la Secretaría de Energía, las encargadas de establecer los términos y condiciones, así como las disposiciones administrativas de carácter técnico para la recuperación y aprovechamiento del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral. Adicionalmente se indica que será la Secretaría de Energía la que otorgará los permisos para la recuperación y aprovechamiento de dicho gas, y que la duración de dichos permisos será definida por la Secretaría de Energía la cuál no necesariamente coincidirá con la duración de la concesión minera. Es evidente así, que la recuperación y aprovechamiento del gas grisú queda supeditado en la Ley Minera actual a la obtención de una concesión minera, a la explotación del carbón en la misma, y a la obtención posterior de un permiso de la Secretaría de Energía para su posible explotación, el cual puede o no otorgarse dependiendo del punto de vista de esta Autoridad; cabe aclarar que esta situación no aplica para ningún otro mineral o sustancia regido por la Ley Minera. Se espera que futuras Legislaturas del Congreso modifiquen la Ley Minera de manera que se permita la recuperación y autoconsumo del gas grisú a los mineros del carbón, de una manera simple, reglamentada pero expedita, que dependa exclusivamente del interés y capacidad del concesionario para realizar dicha actividad, y haga coincidentes los términos de la concesión minera y la autorización para el uso del gas grisú. A la fecha las Secretarías de Energía y de Economía no han dado a conocer el Nuevo Reglamento que debe regir el aprovechamiento del gas grisú en las minas, siendo este un obstáculo para la implementación de algún proyecto. De acuerdo a la Exposición de Motivos y las Reformas a la Ley Minera del 200640, los puntos principales del Reglamento para el aprovechamiento del gas grisú en México deben ser los siguientes: La extracción del gas grisú debe estar ligada a un proceso comprobado de minado de los mantos de carbón, 40 Gaceta Parlamentaria, número 1898-VI, martes 6 de diciembre de 2005. (2360) ; y DECRETO por el que se reforma y adiciona la Ley Reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en el Ramo del Petróleo y la Ley Minera publicado en el Diario Oficial de la Federación el 26 de junio de 2006. Página 96 de 121 El aprovechamiento del gas grisú debe estar acorde con los planes de desgasamiento indicados en el Plan de Minado, la Dirección General de Minas de la Coordinación General de Minería es la única Institución que puede acreditar la veracidad técnica del plan de minado del carbón y su correspondiente desgasamiento, Al igual que sucede en la extracción del resto de los minerales y sustancias concesibles según la Ley Minera, no debe existir ningún cargo, regalía o impuesto adicional al Derecho Minero por el gas grisú consumido, Las concesiones para el aprovechamiento del gas deben tener la misma duración que la concesión minera de la que emanan, Para el caso del autoconsumo se debe dejar libre al concesionario para escoger la metodología que mejor se acomode con el plan de minado y las características de su sistema de desgasamiento, Debe existir la obligación de informar anualmente a las autoridades correspondientes de cualquier cambio al Plan de Minado y desgasamiento de la mina que afecte el aprovechamiento del gas grisú. Con objeto de agilizar la publicación de un Reglamento respecto a este tema se sugiere en el Anexo 3 un Proyecto de Reglamento que puede servir de base para que el gobierno federal agilice este proceso y las empresas estén en condiciones de hacer las pruebas necesarias pata la implementación de sus proyectos a la mayor brevedad posible. X.2. BARRERAS TECNOLÓGICAS La tecnología descrita en capítulos anteriores es suficiente para el desarrollo de proyectos en México. Esta tecnología no existe en nuestro País pero está a su alcance a través de muchos proveedores internacionales41 por lo que la implementación de Proyectos de aprovechamiento del gas grisú no presenta ningún obstáculo tecnológico 41 Una lista exhaustiva de proveedores internacionales para los proyectos de aprovechamiento del gas grisú se puede consultar en www.epa.gov/cmop/partner.html Página 97 de 121 para su desarrollo, con excepción de la tecnología asociada al aprovechamiento del aire de ventilación la cual está en estos momentos en etapa de investigación y pruebas piloto, algunas de ellas ya muy exitosas. X.3. BARRERAS ECONÓMICAS Y FINANCIERAS Según se pudo analizar en la descripción del proyecto de Minerales Monclova respecto al aprovechamiento del gas grisú que se extrae de sus minas 5, 6 y 7 en Coahuila es evidente que este tipo de proyectos no son viables económicamente para las empresas sin la cooperación de organizaciones e instituciones gubernamentales. El Gobierno Federal en México no ha presentado a la fecha ningún programa de estímulos fiscales o de fondos de riesgo que coadyuve a la eliminación de las fuentes de gases de invernadero que se emiten durante la minería del carbón. Existen sin embargo fuentes internacionales de financiamiento para este tipo de proyectos. X.4. FUENTES INTERNACIONALES DE FINANCIAMIENTO PARA PROYECTOS DE ABATIMIENTO DE EMISIONES DE METANO A LA ATMÓSFERA. México está adherido al Protocolo de Kyoto, por lo cual los proyectos de abatimiento de emisiones de gases de invernadero, como lo es el metano, en nuestro país pueden ser Validados y Registrados en el Programa de CDM (Mecanismo de Desarrollo de Limpieza) establecido según el Artículo 17 de dicho Protocolo y la Guía relacionada al CDM42 , siempre y cuando se cumplan los requisitos correspondientes. El Registro de un Proyecto es un pre-requisito indispensable para la verificación, certificación y expedición de los CER’s (Unidades certificadas de reducción de emisiones de carbono, 1t de CO2e) relacionados a las actividades del proyecto. Estas CER’s pueden ser pagadas en forma de dinero en efectivo y de esta manera contribuyen a la realización del proyecto al aumentar el flujo de efectivo. El precio de las CER’s es muy variable y depende del grado de riesgo tanto del proyecto como de la situación de mercado de los bonos de carbono. Entre Enero de 2004 y Abril de 2005 las CER’s se cotizaron entre US$3 y US$7.15 con un valor 42 Guidance relating to the clean development mechanism. UNFCCC/KP/CMP/2005/8/Add.1 30 March 2006 Página 98 de 121 promedio pesado de US$5.6343. En 2006 los precios promedio de los CER’s de los países en desarrollo ascendieron hasta US$10.90 en un rango de US$ 8 a 14. Los factores que influyen en el amplio rango de cotización fueron: el riesgo de su entrega, garantías y clasificación crediticia del vendedor (proyecto). Normalmente los contratos se realizan a precios constantes a futuro, con el consecuente riesgo tanto al vendedor como al comprador dependiendo del precio final (Capoor y Ambrosi, 2007). XI. CONCLUSIONES A continuación se enlistan las conclusiones que se desprenden de esta investigación y del trabajo que por años ha realizado el autor acerca de este tema. Aún cuando el volumen de las emisiones de metano a la atmósfera provenientes de la minería subterránea del carbón puedan ser menores comparadas con otras fuentes antropogénicas es importante hacer el esfuerzo por su abatimiento para disminuir la concentración de gases de invernadero y utilizar este energético aunque sea de manera local; El tema del aprovechamiento del gas contenido en el carbón mineral es un tema que requiere de conocimientos técnicos y científicos, antes de fijar leyes y reglamentos que limiten este aprovechamiento, como ha sucedido en el pasado inmediato en México; Debido a la diferencia en la calidad del producto y las técnicas de aprovechamiento del gas contenido en el carbón, se debe separar desde el punto de vista de reglamentación, (1) el aprovechamiento del gas metano per se sin la intervención de la minería del carbón (CBM), de (2) el aprovechamiento del gas grisú que se obtiene por la necesaria desgasificación del mismo asociado al minado subterráneo del carbón (CMM, GOB, AMM, etc.) que fue el motivo de esta investigación; La extracción del gas (CBM) metano adsorbido en los mantos de carbón requiere de técnicas tan diferentes a las utilizadas para la extracción del gas 43 Risk and Pricing in CDM/JI Market, and Implications on Bank Pricing Guidelines for Emission Reductions. World Bank Carbon Finance Business Implementation Note No. 4. Página 99 de 121 natural de otros tipos de roca, que no son temas comparables y menos aún deben fijarse leyes y reglamentos similares; La extracción y comercialización del gas metano (CBM) obtenida por la perforación de pozos de los mantos de carbón fuera de las áreas de minado del carbón debe ser administrada por PEMEX; Debido al volumen de producción posible de CBM tan pequeño en México y las costosas inversiones que se necesitan para su conexión a gasoductos, el interés de PEMEX en su desarrollo es nulo, por lo cual se sugiere que se establezcan Contratos de Servicios Múltiples con empresas medianas especialistas en este tipo de explotaciones que estén interesadas en la entrega del gas metano a PEMEX para su posible explotación; Como se indicó en el Capítulo X el desarrollo del aprovechamiento del CMM en México está impedido por una serie de errores legales reflejados en las reformas recientes de la Ley Reglamentaria del Artículo 27 en Materia de Hidrocarburos y de la Ley Minera de Abril de 2006, que aunados a la negativa del Gobierno Federal de redactar un Reglamento correspondiente al aprovechamiento del gas grisú en referencia a las reformas mencionadas, hacen que el uso del gas grisú en la minería subterránea del carbón haya sido a la fecha prácticamente imposible; El aprovechamiento del gas grisú en las operaciones mineras de carbón en México no es un negocio que llene las expectativas de las empresas mineras, debido a lo restringido de la minería del carbón por su volumen y las condiciones físicas de todas las cuencas carboníferas; La realización de instalaciones para el abatimiento de las emisiones de metano a la atmósfera en la minería del carbón tiene que tener por lo tanto incentivos fiscales o en especie del Gobierno Federal, en forma paralela a un esfuerzo conjunto Gobierno-Empresa para que los proyectos puedan obtener los bonos de carbono ligados al Protocolo de Kyoto; Página 100 de 121 Por la calidad del gas grisú extraído en la minería subterránea de carbón los Proyectos dedicados al uso de este gas en las minas deben de estar dedicados a la generación de energía eléctrica ya sea para su autoconsumo o para su venta a CFE, no existen otras alternativas; Se sugiere cambiar el concepto legal de gas asociado al carbón por el de gas metano adsorbido en los mantos de carbón mineral que se extraiga con motivo de las operaciones mineras en las reformas a la Ley Reglamentaria del Artículo 27 en Materia de Hidrocarburos si se quiere referir al gas grisú que se obtiene de la desgasificación de los mantos de carbón asociada al minado del mismo; Reformar la Ley Minera para el uso del gas grisú (CMM) y hacer el Reglamento correspondientes de manera que: o El gas grisú (CMM) no puede ser concesible, pues es un subproducto del minado de carbón que se tiene que extraer por necesidad de la seguridad de la operación, lo único que se requiere es la obtención de un permiso para su uso; o La extracción y uso del gas grisú por las empresas mineras deben estar ligados a un proceso de minado de los mantos de carbón, o El aprovechamiento del gas grisú debe estar acorde con los planes de desgasamiento indicados en el Plan de Minado del carbón, o La Dirección General de Minas de la Coordinación General de Minería es la única Institución que puede acreditar la veracidad técnica del plan de minado del carbón y su correspondiente desgasamiento, y por lo tanto debe ser la única que pueda recomendar a la Secretaría de Energía la entrega del permiso correspondiente; o Al igual que sucede en la extracción del resto de los minerales y sustancias concesibles de acuerdo a la Ley Minera, no debe existir Página 101 de 121 ningún cargo, regalía o impuesto adicional al Derecho Minero por el autoconsumo del gas grisú, menos aún si se considera que el gas no es objeto de la concesión; o El permiso para el aprovechamiento del gas deben tener la misma duración que la concesión minera de la que emanan, mientras la unidad minera mantenga sus concesiones; o Para el caso del autoconsumo se debe dejar libre al concesionario para escoger la metodología que mejor se acomode con el plan de minado y las características de su sistema de desgasamiento, de manera que se busque la mejor solución económica al proyecto; o Debe existir la obligación del concesionario de informar anualmente a las autoridades correspondientes de cualquier cambio al Plan de Minado y desgasamiento de la mina que afecte el aprovechamiento del gas grisú; o Se debe obligar al concesionario informar a la SEMARNAT de los volúmenes de metano utilizados (abatidos), y volúmenes de metano emitidos a la atmósfera con el fin de que la institución cumpla con sus obligaciones nacionales e internacionales de información del abatimiento de emisión de gases de invernadero a la atmósfera; Página 102 de 121 XII. REFERENCIAS Alcántara, Jorge y Roberto Camacho V., 1977. Informe Final Proyecto Carbón, San Pedro Corralitos, Chihuahua. Archivo Técnico del Consejo de Recursos Minerales (hoy SGM), http://portal.coremisgm.gob.mx/archivo_historico/archivo_inicio.jsp. Arias González, Miguel A., y Eduardo Osorio Rodríguez, 1986. Resumen de actividades y resultados obtenidos en la exploración Terciaria del Norte de México, Proyecto Carbón Hidalgo, Coahuila. Archivo Técnico del Consejo de Recursos Minerales (hoy SGM). http://portal.coremisgm.gob.mx/archivo_historico/archivo_inicio.jsp. Brunner, Daniel J., Jose Ruben Ponce, 1999. Methane drainage at the Minerales Monclova Mines in the Sabinas Coal Basin, Coahuila, Mexico: Proceedings of the 8th US Mine Ventilation Symposium, Rolla, Missouri, June 11-17; p. 123-129. Bustillo S, Gonzalo, 1963. Depósito de carbón en la Sierra de Cabullona, Municipio de Agua Prieta, Sonora. 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RELACION DE CONCESIONES MINERAS VIGENTES A ENERO DE 2004 EN LA ZONA CARBONIFERA DE COAHUILA, NUEVO LEON Y TAMAULIPAS (1) TITULO 211202 210073 210075 210083 210084 210085 210086 210087 186437 206805 209600 215681 217732 217733 217462 221010 219467 200951 215122 219698 202150 203014 204689 210387 218012 207753 201649 216108 207033 207034 207035 218656 198843 172171 220137 218001 188195 218008 216586 202397 220285 220826 221014 217582 217583 216129 216130 218006 218726 207328 211070 198832 219438 210991 189995 196377 169320 220700 211837 199736 149859 218007 216506 213763 212421 212422 209325 209411 209695 208610 218002 207636 197044 218003 218004 202630 201564 208657 218987 218997 221085 216841 216842 216843 211831 219947 219948 219949 219950 219951 219952 219953 219954 219955 219957 219958 207752 219594 219595 219596 218727 220269 216159 216844 216845 216846 216847 216848 216850 220495 218660 216067 216068 216069 203079 199725 206573 220318 220317 220879 202230 202231 202234 206582 202926 212521 218009 218011 162027 199302 201793 212671 202795 218005 CLASE EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLOTACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLOTACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLOTACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION EXPLORACION NOMBRE DEL LOTE MUNICIPIO YESSIKA Y VERONICA LAMPAZOS 2 LAMPAZOS LUPE LUPE LUPE LUPE LUPE SANDRA ZERO GOLONDRINAS EL BARRIL JUAREZ JUAREZ FRACC. I B NINFAS 2 DON RODOLFO LUPITA PAKIKO SAN PATRICIO ORO NEGRO SAN PATRICIO UNO EL TENIENTE EL SOL SAN ENRIQUE TANO MUPO T SANTA EUGENIA EL REY FRACCION I EL REY FRACCION II EL REY FRACCION III COYOTITOS HIDALGO SANTANA LOTE EL SIGUIENTE SAN ENRIQUE CRISTINA SAN ENRIQUE LA PAQUITA ROLA FRACC. I LAS DOS A NINFAS 1 NINFAS 6 ISIS FRACCION II ISIS FRACCION III SANTA ANITA 1 SANTA ANITA 2 SAN ENRIQUE BONITA MUPO D LA CARLOTA COLOMBIA EL PELILLO EL DESCUIDO ALFA LA IGUANA LA BLANCA SN. LUIS ALAMO I NUEVO LEON 2 MARIA ELENA SAN ENRIQUE PILAR LA VOLADORA LOTE EL 2000 FRACC. 1 LOTE EL 2000 FRACC. 2 LAMPAZOS LAMPAZOS II LAMPAZOS III 30 SAN ENRIQUE EL BONITO NUEVO LEON SAN ENRIQUE SAN ENRIQUE RIO SALADO AMISTAD JABALI II LA LUZ JABALI I SOTO ADJUNTAS CUENCA SUR FRACCION I CUENCA SUR FRACCION II DUTR EL BORREGO 2 FRACC. I EL BORREGO 2 FRACC. II EL BORREGO 2 FRACC. III EL BORREGO 2 FRACC. IV EL BORREGO 2 FRACC. V EL BORREGO 2 FRACC. VI EL BORREGO 2 FRACC. VII EL BORREGO 2 FRACC. VIII EL BORREGO 2 FRACC. IX EL BORREGO 2 FRACC. XI EL BORREGO 2 FRACC. XII VARA CANDELA CANDELA FRACC. II CANDELA FRACC. III TERESITA I BETA VENADOS MILENIO FRACCION I MILENIO FRACCION II SANTA ROSA FRACC. I SANTA ROSA FRACC. III SANTA ROSA FRACC. III PRIMAVERA EL BORREGO EL LOBO SAN GUILLERMO SAN GUILLERMO 2 SAN GUILLERMO 3 SANTA BARBARA EL PADRE LA SANTISIMA TRINIDAD EL ESPIRITU SANTO EL HIJO NINFAS 3 SAN JAVIER P.S.C.-F.C.C.-L.A.S. SAN JAVIER 2 SN. JAVIER 3 TERESITA ML. S. LUIS SAN ENRIQUE SAN ENRIQUE FLOR DE PEÑA LOS CANTU LA ROSA LA ROSA I CANDELA SAN ENRIQUE VILLALDAMA LAMPAZOS DE NARANJO LAMPAZOS DE NARANJO JUAREZ JUAREZ JUAREZ JUAREZ JUAREZ VILLALDAMA LAMPAZOS DE NARANJO LAMPAZOS DE NARANJO JUAREZ JUAREZ JUAREZ CANDELA CANDELA NUEVO LAREDO JUAREZ ANAHUAC CANDELA GUERRERO LAMPAZOS DE NARANJO JUAREZ LAMPAZOS DE NARANJO HIDALGO JUAREZ JUAREZ BUSTAMANTE NUEVO LAREDO NUEVO LAREDO NUEVO LAREDO HIDALGO HIDALGO CANDELA PROGRESO HIDALGO VILLA UNION HIDALGO BUSTAMANTE JUAREZ PROGRESO CANDELA CANDELA SABINAS SABINAS ANAHUAC ANAHUAC HIDALGO HIDALGO HIDALGO CANDELA ANAHUAC VILLALDAMA COLOMBIA CANDELA LAMPAZOS DE NARANJO VALLECILLO ANAHUAC SABINAS ANAHUAC BUSTAMANTE HIDALGO JUAREZ LAMPAZOS DE NARANJO PROGRESO PROGRESO LAMPAZOS DE NARANJO LAMPAZOS DE NARANJO LAMPAZOS DE NARANJO JUAREZ HIDALGO CANDELA ANAHUAC HIDALGO HIDALGO JUAREZ ANAHUAC PROGRESO HIDALGO LAMPAZOS DE NARANJO HIDALGO ABASOLO GUERRERO GUERRERO MONCLOVA PROGRESO PROGRESO PROGRESO PROGRESO PROGRESO PROGRESO PROGRESO PROGRESO PROGRESO PROGRESO PROGRESO JUAREZ CANDELA CANDELA CANDELA HIDALGO CANDELA ABASOLO PROGRESO PROGRESO LAMADRID LAMADRID LAMADRID ANAHUAC PROGRESO VILLALDAMA NUEVO LAREDO NUEVO LAREDO NUEVO LAREDO CANDELA VILLALDAMA VILLALDAMA VILLALDAMA VILLALDAMA CANDELA LAMPAZOS DE NARANJO LAMPAZOS DE NARANJO LAMPAZOS DE NARANJO LAMPAZOS DE NARANJO HIDALGO CANDELA HIDALGO HIDALGO LAMPAZOS DE NARANJO BUSTAMANTE CANDELA CANDELA CANDELA HIDALGO ESTADO SUPERFICIE (HECTÁREAS) N.L. 90.00 N.L. 21.52 N.L. 60.00 COAH. 100.00 COAH. 100.00 COAH. 90.00 COAH. 100.00 COAH. 98.98 N.L. 27.00 N.L. 29.00 N.L. 1,358.00 COAH. 66.27 CHIH. 193.00 CHIH. 3.00 COAH. 252.00 COAH. 112.07 TAMPS 580.00 COAH. 1,550.00 N.L. 94.40 COAH. 5,350.00 COAH. 10,725.00 N.L. 14,095.88 COAH. 28,426.41 N.L. 300.00 COAH. 90.72 COAH. 981.41 COAH. 4,580.00 N.L. 238.00 TAMPS 3,442.85 TAMPS 83.96 TAMPS 80.20 COAH. 104.00 COAH. 1,500.00 COAH. 45.94 COAH. 639.30 COAH. 100.00 COAH. 25.00 COAH. 100.00 N.L. 137.00 COAH. 585.00 COAH. 135.27 COAH. 137.00 COAH. 425.78 COAH. 16.13 COAH. 66.83 N.L. 330.00 N.L. 1,884.00 COAH. 100.00 COAH. 22.76 COAH. 4,462.91 COAH. 203.00 N.L. 1,500.00 N.L. 9,892.03 N.L. 206.11 COAH. 171.00 N.L. 21.00 N.L. 15.00 N.L. 200.00 COAH. 1,030.95 N.L. 200.00 N.L. 35.00 COAH. 100.00 COAH. 176.51 N.L. 287.27 COAH. 2,087.03 COAH. 12.84 N.L. 600.00 N.L. 1,814.00 N.L. 21,163.00 COAH. 80.00 COAH. 100.00 COAH. 250.00 N.L. 90.00 COAH. 100.00 COAH. 100.00 COAH. 7,025.76 N.L. 1,575.00 COAH. 2,487.14 COAH. 25.00 N.L. 22.50 COAH. 300.00 COAH. 78,952.00 COAH. 8,681.00 COAH. 63,725.00 COAH. 91,082.00 COAH. 87,774.89 COAH. 19,755.30 COAH. 936.91 COAH. 12.20 COAH. 12.20 COAH. 12.20 COAH. 30.61 COAH. 85.84 COAH. 38.84 COAH. 24.95 COAH. 1,633.22 COAH. 1,000.00 COAH. 34,196.20 COAH. 8.55 COAH. 31.21 COAH. 892.00 COAH. 1,016.00 COAH. 61,014.54 COAH. 538,699.47 COAH. 175,740.43 COAH. 452,617.63 COAH. 1.41 COAH. 31.41 N.L. 557,999.21 COAH. 13,850.00 N.L. 950.00 TAMPS 6,623.00 TAMPS 85.00 TAMPS 1,126.00 COAH. 689.63 N.L. 188.04 N.L. 947.00 N.L. 189.79 N.L. 138.51 COAH. 300.00 N.L. 50.00 N.L. 100.00 N.L. 50.00 N.L. 800.00 COAH. 309.00 COAH. 100.00 COAH. 100.00 COAH. 100.00 N.L. 30.00 N.L. 696.56 COAH. 100.00 COAH. 1,869.55 COAH. 2,644.78 COAH. 100.00 TOTAL 2,344,148.83 (1) De acuerdo al Registro Público de Minería de la Dirección General de Minas de la Secretaría de Economía del Gobierno Federal TITULAR ABRAHAM ALVAREZ ESCOBEDO Y SOCS. ALBERTO RAMIREZ MORTON ALBERTO RAMIREZ MORTON ALVARO PEREZ HERNANDEZ 22.5% ALVARO PEREZ HERNANDEZ 22.5% ALVARO PEREZ HERNANDEZ 22.5% ALVARO PEREZ HERNANDEZ 22.5% ALVARO PEREZ HERNANDEZ 22.5% ARNULFO VILLARREAL GARZA BERNARDO PORTILLO RIVERA BERNARDO PORTILLO RIVERA CARBON MEXICANO, S.A. DE C.V. CARBON MEXICANO, S.A. DE C.V. CARBON MEXICANO, S.A. DE C.V. CARLOS AKESSLER JIMENEZ Y SOCIOS CARMEN EUGENIA SEPULVEDA DE DIOS Y SOCIOS CIA. MINERA GRAL. RODOLFO FIERRO, S.A. DE C.V. CIA. MINERA HUAJICARI, S.A. DE C.V. COMERCIALIZADORA Y PROVEEDORA DE MINERALES LA PALMOSA, S.A. DE C.V. COMPAÑIA MINERA ZAPALINAME, S.A. DE C.V. COMPAÑIA MINERA ZAPALINAME, S.A. DE C.V. COMPAÑIA MINERA ZAPALINAME, S.A. DE C.V. COMPAÑIA MINERA ZAPALINAME, S.A. DE C.V. COMPAÑIA MINERA ZAPALINAME, S.A. DE C.V. DAVID ANGEL CADENA Y CADENA DAVID EDUARDO CARABAZA GUAJARDO 22.5% DAVID YUTANI KURI DOLOMITA Y MINERALES, S.A. DE C.V. DOMINGO IRIBARREN GONZALEZ DOMINGO IRIBARREN GONZALEZ DOMINGO IRIBARREN GONZALEZ EDUARDO NAJERA ESCOBEDO ENRIQUE ANDRES OSUNA WESTRUP FERROALEACIONES DE MEXICO, S.A. GABINO VILLARREAL VAQUERA GENARO GARZA VAQUERA GERONIMO GARCIA CAMPOS GRACIANO ABEL ORTEGA PALACIOS GUSTAVO RAMIREZ GONZALEZ HECTOR GARCIA ESTRADA HERMILO CALDERON ELIZONDO HERNAN JOSE SEPULVEDA DE DIOS Y SOCIOS HERNAN JOSE SEPULVEDA DE DIOS Y SOCIOS HORACIO GILBERTO ROCHA SUAREZ Y SOC. HORACIO GILBERTO ROCHA SUAREZ Y SOC. HUGO GARCIA DE ANDA HUGO GARCIA DE ANDA JENARO GARZA GUERRA JENARO GARZA VAQUERA JESUS ALBERTO SANTOS OBREGON 50% JESUS JAVIER PEREZ OTAKARA JESUS MARIA MONTEMAYOR SEGUY JESUS VILLANUEVA GUTIERREZ JORGE ALBERTO RODRIGUEZ MANCHA Y JESUS REMIRO RIOS DE HOYOS JOSE DE JESUS RAMIREZ ALONSO JOSE F. MORTON MARTINEZ JOSE FRANCISCO MORTON MARTINEZ JOSE MARIA DE LEON HERNANDEZ JOSE PABLO GUZMAN LOPEZ Y SOC. JOSE VICTOR GARCIA TORRES JUAN BERMUDEZ VALERO JUAN VELEZ CASTILLO JULIO EDUARDO GARCIA PEREZ LETICIA GARCIA MEJIA Y SOC. LUIS GONZALEZ GARZA LUIS GONZALEZ GARZA LUIS ORLANDO ELIZALDI SEPULVEDA LUIS ORLANDO ELIZALDI SEPULVEDA LUIS ORLANDO ELIZALDI SEPULVEDA MARCELINO GARCIA DE LEON MARIA DE JESUS GUERRA GARCIA MARIA DEL CARMEN PATRICIA MADRIGAL DEL CASTILLO MARIO ALBERTO GARCIA BARRERA MARISA GARZA GUERRA MARISA GARZA GUERRA Y SOC. MATERIALES INDUSTRIALIZADOS, S.A. DE C.V. MEXATIM, S.A. DE C.V. MEXATIM, S.A. DE C.V. MEXATIM, S.A. DE C.V. MEXATIM, S.A. DE C.V. MEXATIM, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA CARBONIFERA RIO ESCONDIDO, S.A. DE C.V. MINERA EL HONDO, S.A. DE C.V. MINERA GAVILAN, S.A. DE C.V. MINERA GAVILAN, S.A. DE C.V. MINERA GAVILAN, S.A. DE C.V. MINERA GONZALEZ TORRES, S.A. DE C.V. MINERA SIDERURGICA DE COAHUILA, S.A. DE C.V. MINERALES MONCLOVA, S.A. DE C.V. MINERALES MONCLOVA, S.A. DE C.V. MINERALES MONCLOVA, S.A. DE C.V. MINERALES MONCLOVA, S.A. DE C.V. MINERALES MONCLOVA, S.A. DE C.V. MINERALES MONCLOVA, S.A. DE C.V. MINERALES MONCLOVA, S.A. DE C.V. MINERALES MONCLOVA, S.A. DE C.V. MINERALES SIDERURGICOS MAS, S.A. DE C.V. MINERIA Y ENERGIA DEL NORESTE, S.A. MINERIA Y ENERGIA DEL NORESTE, S.A. MINERIA Y ENERGIA DEL NORESTE, S.A. PABLO EMILIO MADERO Y MORELOS ZARAGOZA PEDRO ELIZALDI CANTU PEDRO ELIZALDI CANTU PEDRO ELIZALDI CANTU PEDRO ELIZALDI CANTU Y SOCIOS PEDRO ELIZALDI CANTU Y SOCIOS PIOQUINTO SAUCEDO CASTRO PIOQUINTO SAUCEDO CASTRO PIOQUINTO SAUCEDO CASTRO PIOQUINTO SAUCEDO CASTRO RAUL OSCAR GONZALEZ TORRES RICARDO ALVARADO CASTAÑEDA Y SOC. RODOLFO GONZALEZ GONZALEZ RODOLFO GONZALEZ GONZALEZ RODOLFO GUAJARDO GARCIA ROGELIO CANTU GARCIA ROGELIO CANTU GARCIA ROMAN GERONIMO MARTINEZ MENDEZ SALVADOR GOMEZ ELIZONDO SERGIO BARRERA GARCIA Página 108 de 121 ANEXO 2. RESUMEN DE UNIDADES MINERAS ACTIVAS PRODUCTORAS DE CARBÓN EN MÉXICO * SUBCUENCA MINA EMPRESA TIPO DE TIPO DE CARBÓN PRODUCCIÓN EXPLOTACIÓN ANUAL (miles de toneladas) SABINAS LA MIMOSA SUBTERRÁNEA (CBVMB) 1,399** ESMERALDA SABINAS MINA III MIMOSA SUBTERRÁNEA (CBVMB) 1,122 SABINAS MINA VI MIMOSA SUBTERRÁNEA (CBVMB) 981** SABINAS MINA II MIMOSA SUBTERRÁNEA (CBVMB) 431 SABINAS EL COYOTE 1 MEXATIM TAJO ABIERTO (CBVMB) 380 SABINAS EL MEZQUITE MINERA TAJO ABIERTO (CBVMB) 360 SIDERÚRGICA DE COAHUILA SABINAS PASTA DE IMMSA SUBTERRÁNEA (CBVMB) 237 CONCHOS (cerrada temporalmente) SABINAS EL MILAGRO MINSA TAJO ABIERTO (CBVMB) 180 SABINAS EL GATO BASILIO NIÑO TAJO ABIERTO (CBVMB) 144 SABINAS LOS MENORES MINERA YEZZICA TAJO ABIERTO (CBVMB) 144 SABINAS EL TESORO VI MINSA TAJO ABIERTO (CBVMB) 144 SABINAS SIN NOMBRE ORTEGON TAJO ABIERTO (CBVMB) 144 SABINAS LA PALOMA MINERÍA Y TAJO ABIERTO (CBVMB) 130 ACARREOS SABINAS EL MAMAO FERNANDO TAJO ABIERTO (CBVMB) 120 MENDOZA SABINAS LA NEGRITA MINERÍA E TAJO ABIERTO (CBVMB) 120 INGENIERÍA APLICADA DE SABINAS SABINAS MEXSA MEXATIM TAJO ABIERTO (CBVMB) 96 SABINAS EL ALACRÁN CONSORCIO TAJO ABIERTO (CBVMB) 90 INDUSTRIAL TITANES SABINAS SALVATORE MANTOS TAJO ABIERTO (CBVMB) 90 CARBONÍFEROS SABINAS LA DRUMAK SUBTERRÁNEA (CBVMB) 90 ESCONDIDA SABINAS NOGALITOS LA REGENTA TAJO ABIERTO (CBVMB) 90 SABINAS EL MILAGRO CARBONÍFERA TAJO ABIERTO (CBVMB) 75 SAN JUAN SABINAS UNIFICACIÓN INTEGRACIÓN TAJO ABIERTO (CBVMB) 75 EL 27 MINERA SABINAS SANTA MARÍA MINSA SUBTERRÁNEA (CBVMB) 72 SABINAS SANTO CARBONÍFERA LA SUBTERRÁNEA (CBVMB) 70 DOMINGO GLORIA SABINAS MUPO II GRUPSA SUBTERRÁNEA (CBVMB) 50 SALTILLITOLAMPACITOS SALTILLITOLAMPACITOS SALTILLITOLAMPACITOS MINA VII MIMOSA SUBTERRÁNEA (CBVMB) 297** SAN PATRICIO CEMEX SUBTERRÁNEA (CBVMB) 70 SANTA BÁRBARA SUBTERRÁNEA (CBVMB) 50 ESPERANZAS SANTO DOMINGO EL CINCO MINERIA Y ENERGIA DEL NORESTE MINERA LA REGENTA CARBONÍFERA LA ESPERANZA MICARE TAJO ABIERTO (CBVMB) 90 SUBTERRÁNEA (CBVMB) 50 ESPERANZAS FUENTES-RÍO TAJO III TAJO ABIERTO SUBBITUMINOSO C 2,800 ESCONDIDO FUENTES –RÍO MINA IV MICARE SUBTERRÁNEA SUBBITUMINOSO C 1,140 ESCONDIDO FUENTES-RÍO MINA V MICARE SUBTERRÁNEA SUBBITUMINOSO C 1,140 ESCONDIDO FUENTES-RÍO MINA VI MICARE SUBTERRÁNEA SUBBITUMINOSO C 820 ESCONDIDO FUENTES-RÍO EL AJUSTE MINERA EL SUBTERRÁNEA SUBBITUMINOSO C 77 ESCONDIDO HONDO (*) Sólo aquellas cuya producción es mayor a las 50,000 t/año, no se incluyen los poceros. Fuentes: Consejo de Recursos Minerales (ahora SGM), 2003. Informe Final de la Estimación de Reservas de Carbón en la Subcuenca de Sabinas, Estado de Coahuila; Servicio Geológico Mexicano, Diciembre 2006. Panorama Minero del Estado de Coahuila; e información de campo colectada por el autor. **Información proporcionada por MIMOSA CBVMB: CARBÓN BITUMINOSO VOLATILIDAD MEDIA B Página 109 de 121 ANEXO 3. PROYECTO DE REGLAMENTO COMPLEMENTARIO DE LA LEY MINERA PARA LA RECUPERACIÓN Y APROVECHAMIENTO DEL GAS ASOCIADO A LOS YACIMIENTOS DE CARBÓN MINERAL CAPÍTULO I Disposiciones Generales ARTÍCULO 1.- El presente ordenamiento tiene por objeto regular las disposiciones que en materia de gas asociado a los yacimientos de carbón mineral establecen la Ley Minera y la Ley Reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en el Ramo del Petróleo. ARTÍCULO 2.- Para los efectos de este reglamento se entiende por: I.Gas asociado a los yacimientos de carbón mineral: Gas adsorbido en los mantos de carbón mineral que a bajas presiones es liberado en forma natural, y que se extrae de las minas subterráneas con motivo de la explotación del carbón; II.Desgasamiento: Conjunto de procesos en el desarrollo de una mina de carbón a través de los cuales se extrae el gas asociado al carbón mineral para reducir la concentración de metano dentro del área de trabajo de la mina a menos de 1.5%; II.- Concesionario: Persona física o moral titular de una concesión minera. III.- Autoconsumo del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral: la utilización final del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral por el concesionario minero que lo recupere con motivo de la explotación de carbón mineral. IV.- PEMEX: PEMEX Gas y Petroquímica Básica. V.Punto de entrega-recepción: lugar que designe PEMEX conforme al contrato de entrega-recepción del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral. VI.- Permiso: aquél otorgado por la Secretaría de Energía para la recuperación y aprovechamiento del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral. CAPÍTULO II De su Recuperación y Aprovechamiento ARTÍCULO 3.- Tratándose del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral, las concesiones mineras únicamente amparan el derecho a la realización de las actividades previstas para su recuperación y aprovechamiento, a través de permiso de autoconsumo, de entrega a PEMEX mediante contrato, o de ambos. ARTÍCULO 4.- En el caso del autoconsumo, dependiendo de la forma en que se dé, éste se sujetará a lo dispuesto en las leyes correspondientes. Página 110 de 121 CAPÍTULO III De los Permisos SECCIÓN PRIMERA Disposiciones Comunes ARTÍCULO 5.- Los concesionarios interesados en obtener un permiso para la recuperación, el aprovechamiento, o el transporte del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral deberán presentar a la Secretaría de Economía una solicitud que contendrá cuando menos: I.- Nombre o denominación social y domicilio; II.- La forma en que se dará el aprovechamiento del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral que se recupere con motivo de las explotaciones mineras y en su caso en que se realizará el transporte; III.- Nombre de la mina, y lotes mineros de los que se extraerá el gas durante el minado del carbón, expresando su ubicación por coordenadas UTM, municipio y entidad federativa; IV.- Firma autógrafa del titular de la concesión minera, o de su representante legal. V.- Acreditar la titularidad y vigencia de la concesión minera, por medio de una copia certificada de la concesión minera vigente; así como estar al corriente de las obligaciones que marca la Ley de la materia. VI.- En su caso, Permiso de la Secretaría de Economía para la exploración y explotación de carbón en concesiones petroleras. VII.- Tipo de Permiso que se solicita, autoconsumo, entrega a PEMEX, o ambos. ARTÍCULO 6.- La solicitud a que se refiere el artículo anterior deberá estar acompañada por el comprobante del pago para el trámite, revisión, análisis y dictamen correspondientes. SECCIÓN SEGUNDA Disposiciones Específicas para el Autoconsumo del Gas Asociado a los Yacimientos de Carbón Mineral ARTÍCULO 7.- Adicionalmente a los requisitos indicados en el Artículo 5º, la solicitud de permiso para la recuperación y aprovechamiento del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral deberá estar acompañada por los documentos que acrediten: I.- Capacidad Técnica: Página 111 de 121 a) Enumeración y descripción detallada de las obras y de las instalaciones que comprendan, y que permitan la perfecta comprensión del proyecto de autoconsumo; b) Reservas probadas, probables y posibles de carbón mineral, indicando las características del manto, su distribución y calidad; plano de contornos de profundidad de la superficie a la base del manto de carbón mineral que se explotará, así como el contenido promedio del gas asociado al carbón mineral; c) Plan de minado del carbón mineral a 10 años; descripción del método de minado existente o propuesto para el desarrollo de la mina con todos los parámetros de diseño, incluyendo dimensiones de paneles, frentes largas, rebajes y obras de preparación; cronograma para la ejecución de las obras y trabajos proyectados; programa de producción anual de carbón mineral, indicando los paneles, frentes largas, rebajes y obras de preparación de la mina; planos y secciones longitudinales de cada etapa de desarrollo de la mina; d) Plan de desgasamiento de acuerdo a los avances programados del minado, el cual deberá incluir la permeabilidad in situ del carbón mineral, la composición in situ del gas asociado al carbón mineral y el contenido promedio del gas asociado al carbón mineral. Se debe describir, en su caso el sistema de desgasamiento pre-minado; número, ubicación y longitud de barrenos verticales o direccionales desde superficie, indicando volúmenes y calidad del gas asociado al carbón mineral que se programe obtener cada año; sistema de desgasamiento en interior de mina, así como volúmenes y calidades del gas asociado al carbón mineral a obtener anualmente; descripción del sistema de desgasamiento por ventilación forzada, volúmenes y composición del aire extraído; y descripción del sistema de desgasamiento de caídos y zonas abandonadas, indicando volúmenes anuales y calidad del gas asociado al carbón mineral esperados, incluyendo número, características y ubicación de los barrenos utilizados para este fin, y e) Plan de autoconsumo del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral, el cual deberá incluir: volúmenes diarios y características de las diferentes calidades del gas asociado al carbón mineral que se planee consumir; usos planeados del gas asociado al carbón mineral según su calidad; energía eléctrica o calorífica que se obtendrá de cada proyecto; volúmenes y calidad del gas excedente asociado a los yacimientos de carbón mineral que se planee emitir a la atmósfera. II. Capacidad jurídica: a) Para personas morales, copia certificada de la escritura constitutiva, y b) En su caso, copia certificada del poder notarial del representante legal. SECCIÓN TERCERA Disposiciones Específicas para el Transporte y Entrega a PEMEX del Gas Asociado a los Yacimientos de Carbón Mineral Página 112 de 121 ARTÍCULO 8.- Cuando se trate de solicitudes de permiso para entrega a PEMEX se deberá solicitar a la Secretaría de Energía el permiso de transporte; ARTÍCULO 9.- Adicionalmente a la documentación indicada en los Artículos 5°, 6º y las fracciones I -b, -c y -d y II del Artículo 7º de este Reglamento, la solicitud de permiso para el transporte del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral deberá estar acompañada por lo siguiente: I.Método y cálculos justificativos del proyecto de transporte, incluyendo la descripción razonada del funcionamiento general, diagrama explicativo de su operación, cronograma y planos para la ejecución de las obras y trabajos proyectados; II.Objeto de las obras y actividades, expresando las consideraciones de orden técnico y económico que hayan decidido su ejecución; III.- Descripción genérica de los métodos y procedimientos de seguridad para la operación y mantenimiento del sistema de transporte; IV.- Documentos que acrediten la capacidad técnica, administrativa y financiera del solicitante. Para acreditar la capacidad financiera se deben incluir: a) Estados financieros auditados del año anterior a la solicitud; b) Análisis financiero del proyecto que contenga todos los datos necesarios para la mejor interpretación de su funcionamiento, y c) Presupuesto del costo global de las obras proyectadas, entre otros, los estados financieros auditados del año anterior a la solicitud; V.- Programas, etapas y plazos para llevar a cabo el proyecto; VI.- Descripción de las condiciones de operación; VII.- Fecha para iniciar la prestación del servicio, especificando, en su caso, cada etapa de desarrollo del proyecto; VIII.- Trayecto propuesto; IX.- Capacidad de transporte del proyecto; X.- Descripción de las modalidades de servicio; XI.- En su caso, los convenios de transporte establecidos con usuarios específicos, y Página 113 de 121 XII.- Estructura organizacional de la Empresa. SECCIÓN CUARTA Procedimiento para el Otorgamiento de Permisos de Autoconsumo ARTÍCULO 10.- La Dirección General de Minas de la Secretaría de Economía revisará la documentación referida en los Artículos 5º, 6º y 7º de este Reglamento; ARTÍCULO 11.- La Secretaría de Economía podrá requerir al concesionario que se aclare el contenido de la solicitud o la documentación que la acompañe dentro de un término de treinta días naturales, contado a partir del momento en que se reciba la solicitud. La Secretaría de Economía otorgará un plazo de quince días naturales para que el solicitante aclare el contenido de la solicitud o de la documentación que la acompañe. Si el solicitante no cumple dentro del plazo señalado, la solicitud se turnará a la Secretaría de Economía para su rechazo. ARTÍCULO 12.- Una vez integrado el expediente de la solicitud, la Secretaría de Economía evaluará técnicamente el plan de minado, desgasamiento y el autoconsumo del gas, y en su caso recomendará a la Secretaría de Energía la emisión del Permiso de recuperación y autoconsumo correspondiente acompañándola de la documentación correspondiente, haciendo del conocimiento del concesionario dicha recomendación. ARTÍCULO 13.- La resolución de la Secretaría de Energía sobre el otorgamiento del permiso de autoconsumo deberá emitirse en un plazo que no exceda de treinta días naturales, contados a partir de aquel en que hubiere recibido la recomendación, haciéndola del conocimiento del concesionario y de la Secretaría de Economía. SECCIÓN QUINTA. Procedimiento para el Otorgamiento de Permisos de Transporte. ARTÍCULO 14.- La documentación que acompañe a la solicitud deberá ser objeto del estudio técnico de la Secretaría de Energía. Terminado el estudio, dicha dependencia resolverá lo que proceda. Durante dicho estudio, la Secretaría de Energía podrá realizar investigaciones, recabar la información que considere necesaria; efectuar consultas con las autoridades federales, estatales y municipales; celebrar audiencias y, en general, realizar cualquier acción que considere necesaria para resolver sobre el otorgamiento del permiso. ARTÍCULO 15.- La resolución de la Secretaría de Energía sobre el otorgamiento del permiso deberá emitirse en un plazo que no exceda de noventa días naturales, contados a partir de aquel en que se hubiere presentado la solicitud debidamente integrada. Página 114 de 121 SECCIÓN SEXTA. Del contenido de los permisos ARTÍCULO 16.- Los permisos para el aprovechamiento del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral, contendrán cuando menos: I.- Tipo de permiso: a) Autoconsumo; b) Transporte y Entrega a PEMEX; II.- Nombre del Permisionario, persona física, moral, o asociación; III.- Ubicación de la obra donde se realizarán las actividades objeto del permiso; IV.- Denominación de la mina o unidad minera, y número de los títulos de la concesión minera que son parte del plan de minado; V.- Para el caso del Permiso de Transporte, vigencia del permiso; VI.- Condiciones técnicas a las que deberán sujetarse las obras de acuerdo al proyecto presentado por el solicitante, trabajos de recuperación, almacenamiento, autoconsumo y en su caso, transporte y servicio de entrega a PEMEX; VII.- Obligaciones del permisionario, y VIII.- Derechos del permisionario. CAPÍTULO IV De los Permisionarios ARTÍCULO 17.- Los permisionarios tendrán las siguientes obligaciones: I.Permitir la práctica de visitas de inspección a las personas debidamente acreditadas por las Secretarías de Economía y Energía, en el ámbito de sus competencias, así como proporcionarles toda la información que les sea requerida; II.Dar aviso a la Secretaría de Energía sobre el inicio y suspensión de las actividades relacionadas con la recuperación, aprovechamiento y/o transporte del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral, que se realice al amparo del Permiso otorgado; III.- Rendir a la Secretaría de Energía y a la Secretaría de Economía un informe mensual del volumen y calidad de carbón extraído, y de los volúmenes y calidades del gas asociado al carbón mineral extraído, recuperado y auto consumido; Página 115 de 121 IV.- Rendir a la Secretaría de Economía anualmente, por escrito o por medios electrónicos, un informe del carbón mineral extraído y del contenido y calidad del gas asociado a dicho manto, así como del minado realizado y comparación con el plan de minado original, indicando, de ser el caso, las causas que propiciaron las variaciones. Cuando los cambios al plan de minado hayan sido mayores, el concesionario estará obligado a informar sobre los nuevos planes de minado, de desgasamiento y de aprovechamiento del gas cualquiera que sea su fin último; V.Cumplir con las Normas Oficiales Mexicanas y demás disposiciones administrativas de carácter técnico para la recuperación y aprovechamiento del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral; VI.- Rendir a la Secretaría de Energía y a la Secretaría de Economía los informes técnicos y estadísticos relacionados con la extracción de carbón y la recuperación y aprovechamiento del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral que éstas le requieran; VII.- Contar con los dispositivos necesarios para determinar de forma precisa los volúmenes de gas recuperados. Estos dispositivos podrán ser inspeccionados por la Secretaría de Energía en el momento que ésta lo determine, en términos de las disposiciones jurídicas aplicables; VIII.- Para el caso del transporte y entrega a PEMEX del gas, dar aviso inmediato a la Secretaría de Energía y a las autoridades competentes de cualquier hecho que como resultado de la operación de las obras o realización de las actividades objeto del permiso pongan en peligro la salud y seguridad de las personas o la integridad de los ecosistemas; dicho aviso deberá incluir las posibles causas del hecho, así como las medidas que se hayan tomado y planeado tomar para hacerle frente; IX.- Presentar anualmente, en términos de lo dispuesto en las normas oficiales mexicanas aplicables, el programa de mantenimiento del sistema y comprobar su cumplimiento con el dictamen de una unidad de verificación debidamente acreditada, y X.- En su caso, llevar una bitácora para la supervisión, operación y mantenimiento de obras e instalaciones relacionadas con el transporte y entrega del gas a PEMEX. ARTÍCULO 18.- Los permisionarios podrán solicitar prórroga del Permiso de transporte y entrega a PEMEX, durante el último año de vigencia del permiso, a más tardar seis meses antes del vencimiento. CAPÍTULO V De la Asociación Página 116 de 121 ARTÍCULO 19.- Los concesionarios que requieran autorización de la Secretaría de Energía para asociarse para recuperar y aprovechar el gas asociado a los yacimientos de carbón mineral deberán presentar la documentación siguiente: I. Nombre del solicitante concesionario representante de la asociación o representante legal de la misma; en su caso, poder notarial del representante legal II.- Justificación del objeto de la asociación, señalando los términos y condiciones de la misma; III.- Número del Título o Títulos de las concesiones mineras que amparan a los miembros de la Asociación que tiene el propósito de recuperar el gas asociado a los yacimientos de carbón; IV.- Enumeración y descripción de obras e instalaciones que permitan la comprensión de sus capacidades y experiencias tecnológicas; V. Escritura constitutiva de la asociación a la que se refiere el primer párrafo del presente Artículo, y VI.- Estructura organizacional de la asociación. ARTÍCULO 20.- Una vez obtenida la autorización correspondiente y constituida la asociación a la que se refiere el Artículo 18 del presente Reglamento se deberá entregar una copia certificada del acta constitutiva a la Secretaría de Energía dentro de los 30 días posteriores a su inscripción en el Registro Público de Comercio. CAPÍTULO VI De las Causas de Terminación y Revocación de los Permisos ARTÍCULO 21.- Los permisos se darán por terminados por: I.- Vencimiento del plazo establecido o de las prórrogas que se hubieran otorgado; II.- Renuncia del titular; III.- Revocación; IV.- Disolución, liquidación o concurso mercantil del concesionario o de la asociación; V.- Resolución judicial, y VI.- Rescate de bienes del dominio público. ARTÍCULO 22.- Serán causas de revocación de los permisos, las siguientes: Página 117 de 121 I.Cancelación de la concesión minera por cualquiera de las causas señaladas en el Artículo 42 de la Ley Minera; II.Para permisos de transporte y entrega a PEMEX, no ejercer los derechos conferidos durante el plazo establecido en el permiso y, no iniciar la ejecución de las obras por el término de un año o suspenderlas por el mismo periodo, III.- Incumplir cualesquiera de las condiciones establecidas en el permiso, en este reglamento o cualquier otra disposición jurídica aplicable e; IV.- Incumplir las normas oficiales mexicanas y demás disposiciones administrativas de carácter técnico para la recuperación, aprovechamiento, almacenamiento y transporte y entrega del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral. CAPÍTULO VII De los Contratos para la Entrega ARTÍCULO 23.- Los concesionarios mineros que opten por entregar el gas asociado a los yacimientos de carbón mineral que recuperen como resultado de las explotaciones mineras necesitarán celebrar un contrato con PEMEX. ARTÍCULO 24.- La interconexión del ducto para la entrega del gas asociado, a los yacimientos de carbón mineral necesitará además la celebración de un contrato de interconexión con el permisionario propietario del gasoducto donde se realizará la entrega a PEMEX. Las condiciones de calidad y seguridad en el punto de entrega-recepción estarán determinadas por la norma oficial mexicana correspondiente de los equipos de entregarecepción que se utilicen. A falta de una norma oficial mexicana se estará a lo dispuesto por la norma mexicana correspondiente, y a falta de ésta, a las especificaciones que PEMEX someta a consideración de la Secretaría de Energía y que ésta apruebe. ARTÍCULO 25.- Los modelos de los contratos y sus anexos, serán publicados por la Secretaría de Energía en el Diario Oficial de la Federación y deberán incluir cuando menos: I.- Los términos y condiciones para la entrega-recepción; II.- Las contraprestaciones a cambio de la entrega; III.- Las especificaciones sobre composición y calidad del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral bajo las cuales PEMEX recibirá dicho gas; IV.- El punto de entrega-recepción, y V.- Las condiciones de seguridad en el punto de entrega-recepción. Página 118 de 121 Los modelos de los contratos tendrán el carácter de contratos de adhesión, por lo que sólo con autorización de la Secretaría de Energía podrán modificarse. ARTÍCULO 26.- PEMEX podrá negarse a celebrar los contratos mencionados siempre y cuando demuestre existencia de impedimento técnico y económico para recibir el gas asociado a los yacimientos de carbón mineral, en cuyo caso deberá manifestar por escrito las razones que justifiquen la negativa y enviar copia de la misma a la Secretaría de Energía, que podrá intervenir en los términos de las disposiciones jurídicas aplicables. Cuando exista controversia relativa al cumplimiento de lo dispuesto en este Reglamento entre PEMEX y los concesionarios, cualquiera de ellos podrá plantear dicha situación ante la Secretaría de Energía, la cual resolverá la discrepancia mediante dictamen emitido conforme a lo dispuesto por la Ley Reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en el Ramo del Petróleo, la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal, el Reglamento Interior de la propia dependencia, y demás ordenamientos jurídicos aplicables. ARTÍCULO 27.- De presentarse caso fortuito o fuerza mayor, podrá suspenderse parcial o totalmente la entrega del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral. En este supuesto, PEMEX debe dar aviso a la Secretaría de Energía, dentro de las veinticuatro horas siguientes a que dicha suspensión ocurra, e informar de las medidas que al efecto adopte o pretenda adoptar para reanudar la entrega - recepción. ARTÍCULO 28.- PEMEX deberá proporcionar trimestralmente a la Secretaría de Energía la información estadística relacionada con la entrega-recepción del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral. ARTÍCULO 29.- Los términos y la metodología para el pago de la contraprestación del servicio de transporte y entrega del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral, serán establecidos por la Secretaría de Energía. ARTÍCULO 30.- La responsabilidad de cualquier naturaleza con respecto a la recuperación, almacenamiento, transporte y entrega del gas asociado a los yacimientos de carbón mineral, será por cuenta del permisionario inmediatamente después del punto de entrega- recepción, en los términos que fijen los contratos de interconexión. ARTÍCULO 31.- Las inversiones necesarias para la recuperación, transporte, operación, mantenimiento, acondicionamiento y cualquier otro costo relacionado con el gas asociado a los yacimientos de carbón mineral correrán por cuenta de los concesionarios mineros que opten por entregar dicho producto a PEMEX. CAPÍTULO IX De las Emisiones ARTÍCULO 32.- Los concesionarios deberán informar a la autoridad nacional designada, a través de la Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales, las cantidades estimadas del gas excedente que se emita a la atmósfera como consecuencia de las operaciones Página 119 de 121 mineras a que se refiere este Reglamento, siempre que dichas emisiones sean objeto de regulación en acuerdos, tratados y convenios internacionales de los que México sea signatario. La información a que se refiere este artículo será presentada conforme a las especificaciones técnicas que emita la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. Esta información será pública, en términos de las disposiciones jurídicas aplicables, y tendrá efectos meramente declarativos. ARTÍCULO 33.- Las Secretarías de Energía, Economía, y de Medio Ambiente y Recursos Naturales, de manera directa o a través de las autoridades federales y estatales , promoverán que, de manera voluntaria e informada, los concesionarios lleven a cabo actividades para la recuperación y el aprovechamiento del gas asociado al carbón mineral contribuyendo así a la mitigación y reducción de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera conforme a lo que al respecto se establezca en los acuerdos, tratados y convenios internacionales de los que México forme parte. Para lo dispuesto en el párrafo anterior, las autoridades competentes informarán a los interesados acerca del desarrollo de proyectos para la mitigación y reducción de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera el carácter voluntario de su participación, de las fuentes de financiamiento internacionales que existen relacionadas con el abatimiento de estas emisiones, y de los estímulos del Gobierno Federal o Estatal que se lleguen a ofrecer. Octubre de 2007 Página 120 de 121 ANEXO 4. ACTUALIZACIÓN TABLA 14 TABLA 14. RESERVAS Y RECURSOS ESTIMADOS DE CARBÓN ESTADO SONORA CUENCA BARRANCA RESERVAS POSIBLES DE CARBÓN CTU(Mt) ÁREA SAN ENRIQUE 1965 71.3 SAN MARCIAL 0.73 17.5 SANTA CLARA 1631 5.4 4.3 94.2 TEZOATLAN 13227 120.3 TLAXIACO 19578 62.3 32.8 244.6 SABINAS 946.44 16.1 SALT-LAMP 150.88 0.3 9.45 2.3 TOTAL OAXACA MIXTECA RECURSOS POTENCIALES CTU(Mt) MIXTEPEC 62 TOTAL COAHUILA SABINAS LAS ESPERANZAS LAS ADJUNTAS 175.05 N.D. 1.6 N.D. SAN PATRICIO MONCLOVA TOTAL COAHUILA CUENCA FUENTES-RIO ESCONDIDO 47 203 * CARBÓN 2 297 * * ZONA 4 292 100 ZONA 5 CUENCA CABULLONA 28.3 1337.8 CARBÓN 1 CARBÓN 3 SONORA 54.39 * 224 100 TOTAL 600 616 ÁREA SAN MARCOS ND 68 ÁREA EL ENCINO ND TOTAL 80 148 CHIHUAHUA CUENCA SAN PEDRO CORRALITOS * ND 6 CHIHUAHUA CUENCA OJINAGA EL CHAPO-SAN JOSE ND 23 NUEVO LEÓN CUENCA COLOMBIASAN IGNACIO ÁREA VILLA HIDALGO, 8.5 7.4 TODA LA CUENCA TOTAL 76 176 2059.4 1351.8 Página 121 de 121
