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La Ingeniería Química fundamental en ayudar a contrarrestar el cambio climático

josue sanchez armas

Josué Sánchez Armas

Estudiar ingeniería química es un reto que brinda gratas satisfacciones. Estudiarla en la UDLAP, resulta, sin duda, una puerta a un universo infinito de posibilidades para desarrollarla. El reto actual de un estudiante de ingeniería es que, al realizarse como profesionista, proporcione las herramientas necesarias para solucionar los problemas de la sociedad.

El problema de contaminación que sufren las grandes metrópolis del mundo deriva del alto índice de vehículos que recorren sus calles, de procesos de combustión incompletos o no realizados de los combustibles fósiles, del aumento en la generación de residuos, pero sobretodo, del aumento descontrolado de la población en estas comunidades.

Los combustibles fósiles o hidrocarburos, son mezclas orgánicas de carbono, hidrógeno y oxígeno, sin embargo, en su carácter orgánico, la mayoría de estas mezclas se encuentran en la naturaleza con radicales que incluyen moléculas de azufre, nitrógeno, fósforo y metales pesados, entre otros contaminantes. El crudo de petróleo contiene moléculas pesadas y largas de estas mezclas, por lo que es necesario refinarlo para poder consumirlo como combustible en un vehículo.

De los procesos de refinación del petróleo es posible obtener cortes (grupos de hidrocarburos semejantes en peso molecular y destilación) que funcionan como combustibles para aviones (turbosina), camiones (diésel) y automóviles (gasolina); todos estos cortes tienen un proceso de certificación que especifica los parámetros internacionales, que deben cumplir para minimizar la contaminación emitida a la atmósfera, consecuencia de los procesos de combustión y los contaminantes de los hidrocarburos; uno de los parámetros que más ha afectado a la atmósfera es el azufre de la gasolina.

El azufre, durante la combustión, se libera en la atmósfera como SOx, óxidos de azufre que contribuyen al denominado efecto «invernadero», y a su contacto con el agua pluvial forman ácidos (lo que se conoce como lluvia ácida): compuestos nocivos para la salud de las personas. Por todo lo anterior, la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales en México se homologa a los estándares de calidad internacional y exige a los productores de hidrocarburos del país una reducción en el contenido de azufre de sus combustibles.

Por ello, Petróleos Mexicanos ejecuta un proyecto al que denominó «Calidad de combustibles», y en el cual tuve la oportunidad de ser un participante más para la «fase I: gasolinas de ultra bajo azufre». Como ingeniero químico fui parte de un grupo denominado «Pruebas y Arranques» encargado precisamente de la puesta en operación de las nuevas plantas, hasta su estabilización y operación continua, en mi caso, en la refinería de Tula, Hidalgo.

El propósito de este proyecto fue la remoción del azufre de la gasolina hasta un contenido de 30 ppm wt (por estándares internacionales), sin afectar el octanaje que brinda el combustible para su próxima distribución y venta en el territorio nacional.

El proceso de remoción de azufre es uno de hidrodesulfuracion con una catálisis selectiva en donde las moléculas de azufre contenidas en las largas cadenas de hidrocarburo son removidas y transformadas en sulfuro de hidrógeno que, posteriormente, será transformado en azufre elemental (como componente para medicinas y fertilizantes, entre otros usos).

Al reaccionar hidrógeno con hidrocarburo, este satura las cadenas de carbono, lo que puede generar una pérdida de octanaje, por lo que, una catálisis selectiva, garantiza la minimización de ese efecto y dirige la conversión hacia las reacciones que son requeridas, como son la tio-eterificación, hidro-isomerización y la hidrogenación selectiva.

Este tipo de procesos involucra todas las operaciones unitarias, reactores, ecuaciones diferenciales, simulación de procesos, control de la producción entre otras materias que ayudan a la comprensión del proceso de transformación de la materia en otra con un valor agregado mayor, además de aportar al medio ambiente una pequeña contribución para la disminución de contaminantes emitidos a la atmósfera y los efectos que en ella conllevan como lo es el cambio climático.

Con el proyecto en cuestión se puede afirmar que la ingeniería química puede incorporarse en los procesos ambientales como solución a la problemática de contaminación y aportar elementos para la mitigación de la contaminación para con ello poder preservar el medio ambiente para generaciones futuras.