Gasificación y licuación de carbones

Autor: José Hilario López
29 agosto de 2018 - 12:04 AM

El reto, entonces, es desarrollar tecnologías que permitan que el CCS, a gran escala, sea económicamente viable para los procesos de combustión y conversión del carbón.

En mi pasada columna titulada Hay que detener el fracking (4) prometí volver sobre la gasificación y la licuación de carbones, como una alternativa para incrementar las exiguas reservas de hidrocarburos que dispone el país, lo que ha obligado, en mi opinión, de manera precipitada, a impulsar el fracking.

 

Vea también: Hay que detener el fracking 4

 

 

Empecemos explicando que la gasificación es un proceso que convierte el carbón en gas limpio, denominado gas de síntesis, utilizable como combustible para la generación eléctrica o como materia prima para la producción de materiales carboquímicos (equivalentes a lo petroquímicos), fertilizantes y combustibles líquidos. El proceso consiste en hacer pasar vapor de agua y oxígeno a través del carbón, a altas temperaturas y presiones, obteniendo como resultado monóxido de carbono e hidrógeno que luego se transforman en combustibles líquidos.

Según World CTL 2010 Conference, las políticas mundiales en materia energética deben fundamentarse, entre otras, en las siguientes consideraciones: 1. Entre 2010 y 2030 más del 70% de la energía será suministrada por combustibles fósiles y el carbón será el combustible de mayor demanda y 2. El petróleo de fácil extracción por métodos convencionales ya se agotó en el mundo

Para convertir el gas de síntesis en combustibles líquidos se puede utilizar la tecnología Fisher-Tropsch (FT), desarrollada en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial y posteriormente industrializada en Suráfrica. La empresa surafricana Sasol tiene su propia tecnología FT, denominada SPD (“Slurry Phase Destillate”), para la producción de diesel de alta calidad, igual que el sistema SAS (“Sasol Advanced Synthol”) para la producción de gasolina.

Además de lo de Sasol se conocen otros desarrollos industriales para la producción de combustibles líquidos a partir de carbón, tales como el Statol en Noruega (Proceso FT), así como las tecnologías de Exxon (SPD), la de Texaco-Chevron en asociación con Sasol y la de Shell.

En estas condiciones hoy se justifican plenamente los grandes proyectos en marcha para producir combustibles líquidos a partir de carbón, entre los cuales cabe mencionar: varias plantas en Suráfrica, el proyecto Oryx y Pearl en Qatar y Bintulu en Malaysia. Según la misma fuente atrás citada, la mayor parte de estos proyectos son económicamente viables con precios del crudo superiores a US$ 65 el barril.

En The Future of Coal (2007) el MIT (Massachusetts Institute of Technology) pronosticó que el consumo del carbón aumentará en cualquier situación previsible, porque es barato y abundante; adicionalmente concluye que la captura y secuestro de CO2 (CCS) es la tecnología requerida para reducir significativamente las emisiones de gases a la atmósfera y así facilitar el camino para que el carbón pueda satisfacer, de manera sostenible, las apremiantes necesidades de energía en el mundo. El reto, entonces, es desarrollar tecnologías que permitan que el CCS, a gran escala, sea económicamente viable para los procesos de combustión y conversión del carbón.

Paralelamente con las tecnologías FT y SPT, a finales del Siglo XX se lograron muy importantes avances tecnológicos en la licuación de carbones, sobre todo con la invención del “Proceso Catalítico de Licuación en Dos Etapas” (el CTSL Process, por sus siglas en inglés), el cual permitió pasar de un rendimiento de 3 barriles de combustible líquido por cada tonelada de carbón hasta llegar a cerca de 5 barriles.

El Grupo Axens del Instituto Francés del Petróleo desarrolló recientemente la más avanzada tecnología hoy conocida para licuar carbón. En términos generales la tecnología Axens consiste en pulverizar el carbón y añadirle hidrógeno, en presencia de un catalizador, hasta llegar a producir uno o varios hidrocarburos líquidos, removiendo de paso, parte del azufre, el nitrógeno y las cenizas contenidas en el mineral.

Para China la licuación de carbones es una en una estrategia de seguridad nacional, debido a su alta dependencia de crudos importados y a las crecientes demandas de combustibles, que podrían llegar a duplicarse durante la presente década. Esto significaría que tendría que importar cerca de 10 millones de barriles diarios de crudo, lo cual, sumado a la demanda de otros países en rápido desarrollo, especialmente India, agrega un elemento adicional a la incertidumbre y complejidad de los mercados mundiales de hidrocarburos. En estas condiciones, desde el 2002 el Shenhuá Group Corporation Ltd seleccionó la tecnología de Axens para el montaje de una planta en Mongolia, con una capacidad de 50.000 barriles diarios (BPD) de combustibles líquidos a partir de carbón. En 2004 el mismo gobierno chino y Sasol firmaron un memorando de entendimiento para la construcción de dos plantas para producir, a partir de carbón, 440 millones de barriles por año de combustibles líquidos.

Con este panorama es inaceptable que Colombia siga desaprovechando el carbón, un recurso tan abundante en el país, no sólo para la producción de gas y combustibles líquidos, sino para la generación eléctrica y la carboquímica.

 

Vea también: La hora del carbón

 

Como es bien sabido, Colombia posee una muy importante cantidad de reservas de carbón (6,6 mil millones de toneladas) de excelente calidad, reservas que utilizando el proceso Axens podrían ser convertidas en alrededor de 33 mil millones de barriles de crudo, monto equivalente a 18,5 veces las reservas de petróleo que actualmente posee el país, lo cual permite plantear la posibilidad de instalar plantas de licuación en áreas vecinas a los más importantes yacimientos de carbón.

En la pasada década se estuvo impulsando en Colombia un proyecto similar al de Axens en la China con los carbones exportables de la Guajira y del Cesar, mediante la exención del impuesto a las ventas del mineral que se utilizase en licuación. Dado el alto costo de oportunidad de este mineral en los mercados internacionales, se considera que proyectos similares al de la Costa Atlántica, pero con base en los carbones no exportables del interior del país, localizados en la cuenca del Sinifaná antioqueño o en el altiplano cundi-boyacense, podrían ser de un mayor interés nacional, ya que se aprovecharía el relativo bajo precio del mineral y su cercanía a los mercados de Medellín y Bogotá.

Un estudio de finales de la pasada década preparado por la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) evaluó la factibilidad de una planta de licuación de carbones, localizada en el Magdalena Medio, aprovechando los carbones de San Luis (Municipio de Cimitarra), cuyas conclusiones más relevantes se resumen a continuación:

 

  • Capacidad de la planta: 50.000 bpd

  • Costo inversión: USD 2.500-4.500 millones

  • Consumo de carbón: 5-6 millones de toneladas/año (con precios entre 20 y 35 USD/tonelada)

  • Costo del barril petróleo sintético producido: USD 48

 

Todo lo anterior indica que nuestro país está en mora de impulsar la industrialización de los carbones, empezando por apoyar proyectos de investigación como el que adelanta actualmente la Facultad Nacional de Minas. Sería el mayor error no estimular de manera decidida el aprovechamiento de nuestros carbones, cuando así lo exige la escasez de reservas de petróleo convencional y el previsible déficit en la oferta de energía eléctrica, causado por el accidente de Hidroituango.

 

Esta columna sólo reaparecerá el próximo 26 de setiembre.

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