Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/222/13
México, D.F., 16 de junio de 2013
- Utiliza un material de fácil disponibilidad, bajo costo y que abarata el proceso de refinamiento
- Con su proyecto, la doctora Zenaida Carolina Leyva Inzunza (en la imagen) obtuvo el Premio Weizmann 2012 en ingeniería y tecnología.
Foto: Cortesía de la doctora Leyva Inzunza.
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En la actualidad existen dos tipos de petróleo que se extraen en el mundo; uno ligero y otro más pesado, que es más viscoso y con un mayor contenido de impurezas como azufre o metales. Se estima que de la extracción total que se realiza, este último representa el 50%; pero para el proceso de refinación, del cual se obtiene gasolina y diesel, se requiere que el crudo sea ligero.
La tendencia mundial revela que la extracción de petróleo ligero está disminuyendo, por lo que se hace necesario encontrar mecanismos para mejorar la calidad de los crudos pesados (los cuales van en aumento); es decir, volverlos más ligeros para que tengan mayor valor y se puedan procesar fácilmente. Es en este contexto donde la investigación “Synthesis of catalysis with moderate acidity for selective hydrocracking of heavy crude oils”, la doctora Zenaida Carolina Leyva Inzunza, fue la ganadora del Premio Weizmann en el área de ingeniería y tecnología 2012, un galardón que otorgan conjuntamente la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) y la Asociación Mexicana de Amigos del Instituto Weizmann.
“Trabajamos con los petróleos que nadie quiere, los más pesados. Las configuraciones actuales de las refinerías que tenemos en México son para crudos ligeros y no se puede introducir petróleo pesado, para eso se requiere de un tratamiento previo que es precisamente en lo que estamos trabajando”, explicó.
En el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) se desarrolló un proceso que está bajo la dirección del doctor Jorge Ancheyta Juárez, “lo que se hace con este procedimiento es aumentar la gravedad ATI (parámetro que determina qué tan pesado es el crudo) para obtener ciertas condiciones de operación que permitan que el petróleo se aligere más”.
Explicó que en el proceso se trabaja en condiciones de operación muy severas, como son temperatura y presión muy altas, y lo que se hace es tratar de bajar esas condiciones, para que el procedimiento sea más rentable, y para ello se utilizaron materiales constituidos primordialmente con sílice y alúmina.
El proyecto de tesis doctoral por el que fue galardonada Leyva Inzunza fue sobre catálisis, orientado al área de materiales. La investigadora explicó que se sintetizaron materiales de diferente composición (básicamente formados de sílice y alúmina).
“Se pudo observar que conforme se modificaban las composiciones de los catalizadores al tener estos dos compuestos, también cambiaban las propiedades de textura. Esto es, que dentro del catalizador existen poros de distintos tamaños y, dependiendo de la composición (del sílice y la alúmina), se observa que el tamaño de estos poros cambiaba, ya sea que se incrementara o disminuyera”.
Por lo anterior, Zenayda Leyva comentó que se decidió trabajar con estos materiales, ya que si se utilizan en condiciones de presión y temperatura más bajas se puede lograr que la gravedad ATI aumente, lo que daría como resultado obtener un petróleo más ligero y procesable en refinerías.
La científica refirió que desde el punto de vista económico este procedimiento es relevante, porque utilizar temperatura y presión muy altas aumenta el precio del procedimiento, ya que se requieren de equipos más costosos. Lo ideal, dijo, es utilizar materiales convencionales que son más fáciles de adquirir y de menor precio. Es por esta razón, que Zenaida Leyva considera que el proceso desarrollado es más atractivo.
La investigadora del IMP recordó que en la actualidad hay procesos para aligerar el crudo pesado, pero que estos resultan caros. “Lo que proponemos es una opción que abarata todo el proceso, ya que se reduce la severidad en la reacción utilizando materiales que son más selectivos, y todo eso, comparado con tecnología de operación industrial ya existente, se tiene una rentabilidad mayor. Además, los rendimientos que se obtienen de los productos, por ejemplo, la gasolina y el diesel es mayor”.
Este proceso ya tiene patentes en prácticamente todo el mundo. Mientras que el catalizador desarrollado por la doctora Leyva lo tiene en México.
“Lo innovador de este catalizador fue el estudio de su composición y sobre todo la aplicación que se le pudo dar en la industria petrolera. Con este catalizador se pudo trabajar con crudos pesados y se consiguió el objetivo con el que empezó el proyecto, que fue desarrollar un material que fuera de fácil disponibilidad, de bajo costo y pudiera ser estable durante el proceso, y que adicionalmente produjera productos que se requieren obtener en la refinería”, describió.
Zenaida Leyva relató que conoció el Instituto Mexicano del Petróleo, ––en el que realizó sus estudios de maestría y doctorado, y donde actualmente lleva a cabo una estancia posdoctoral––, gracias al Verano de la Investigación Científica, programa de la AMC, del cual recibió una beca en 2003 para realizar una estancia de investigación por dos meses, mientras cursaba la licenciatura.
“Es muy importante que se le dé la oportunidad a un joven de ir a un centro científico y tecnológico y ver cómo se hace investigación científica. A mí me despertó un interés muy grande y me hizo decir: sí me gusta la ciencia, yo quiero hacer esto. Me entusiasmó sobremanera obtener resultados, muchos de ellos interesantes, y que se pueden aplicar”.
Mencionó sentirse honrada por haber sido reconocida por un trabajo de ciencia básica, que además tiene una aplicación que puede beneficiar a la sociedad. “Eso me da mucha motivación para seguir adelante”, dijo la investigadora, que recibirá el próximo 20 de junio un diploma y 25 mil pesos.
Miriam Montserrat Gómez Mancera