Catalizador para licuar carbón obtiene patente en Brasil

Se estima que las reservas de petróleo se acabarán en 30 o 40 años y las de carbón durarán más de 100; por eso la invención desarrollada en la U.N. tendría gran potencial para llegar a escala industrial.

De hecho ya se han tenido los primeros contactos con empresas como Ecopetrol, con el fin de que esta pueda iniciar el proceso de transferencia y apropiación de esta tecnología.

Aunque para el caso de Colombia se hicieron algunos estudios a partir de tratamientos térmicos para licuar carbón, el grupo Laboratorio de Investigación en Combustibles y Energía (Lice) de la U.N. desarrolló un procedimiento para establecer un catalizador que permitiera desarrollar el proceso de transformación con el fin de optimizarlo.

"Partimos de la base de que si nuestra materia prima es carbón y que para licuarlo se debe someter a condiciones severas de presión y temperatura, teníamos que buscar un material que en dichas condiciones fuera capaz de ser estable y resistir térmica y químicamente dichas condiciones", explica la profesora Yazmin Agámez Pertuz, del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias de la U.N. Sede Bogotá.

Como resultado de esa primera inspección se llegó a la conclusión de que el mejor catalizador sería aquel soportado en un producto carbonoso, obtenido a partir del carbón y conocido como coque metalúrgico, el cual es empleado en la elaboración de acero, gracias a su estabilidad térmica y mecánica.

Después de varios ensayos y un de estudio sistemático en el que se trabajó con sulfuros de hierro, níquel, cobalto y molibdeno para evaluar su eficacia a la hora de anclar el catalizador al carbón, también se logró constatar que el coque se separaba del carbón líquido cuando terminaba la reacción.

Gracias a que los primeros estudios de laboratorio fueron alentadores, se decidió pasar a una fase que simulara condiciones reales a diferentes temperaturas, con carbón y coque reales. En esta se consideraron diversas variantes evaluando la proporción del catalizador y los sulfuros, con el fin de establecer el procedimiento con los mejores resultados posibles.

Como resultado de estas pruebas se advirtió que el coque funcionaba, puesto que después de una hora a una temperatura estimada entre 350 y 450 ^oC el carbón pasó de la fase sólida a la líquida, además de obtener combustibles sólidos, líquidos y gaseosos.

El coque metalúrgico es un material útil en la producción más limpia de energéticos alternativos. A partir de este se pueden obtener distintos productos de alto valor agregado, para lo que requeriría de una unidad para realizar el proceso y adaptar las instalaciones que hoy se emplean para refinar el petróleo.

Procedimiento económico

El incremento en los precios del petróleo a los actuales 60 dólares por barril hace que este procedimiento patentado también en Colombia y Estados Unidos tenga una mayor ventaja competitiva, puesto que con él no excedería los 40 dólares el barril.

Aunque los primeros procesos químicos para obtener combustibles líquidos a partir de carbón fueron realizados en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial, para usarlos en la industria de la aviación, barcos y otros motores, las investigaciones no han tenido mayores avances, salvo en los casos de China y Sudáfrica.

"Si bien nuestro principal objetivo era obtener un producto líquido, el sólido podría ser empleado para uso en termoeléctricas y calderas, mientras que los gases se pueden aprovechar para elevar la temperatura del reactor a las temperaturas requeridas", explica el profesor José de Jesús Díaz, del grupo de investigación Lice.