El camino hacia la descarbonización: Estrategias para las refinerías de petróleo

By Harjinder Sarwara | 14 de septiembre de 2023
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El desarrollo de un plan creíble y viable para descarbonizar una refinería de petróleo es una tarea compleja. El nivel de emisiones de carbono de cada refinería depende mucho de factores como la complejidad operativa, los tipos de materia prima, los combustibles y las fuentes de energía. En promedio, las emisiones de las refinerías van de los 200 a los 350 kg de CO2 por tonelada de crudo. No obstante, una porción significativa de la huella de carbono se atribuye a las emisiones de alcance 3, que están asociadas con el combustible refinado y actividades externas a la refinería, como el transporte y el uso final de productos, y constituyen un 80-95% de todas las emisiones del ciclo de vida.

Es más, dentro de la refinería, las principales emisiones de CO2 son las de alcance 1 (directas) y 2 (indirectas) de la combustión estacionaria, que constituyen hasta dos tercios (60-70%) del total de emisiones. También se producen emisiones considerables con el craqueo catalítico (FCC, 15-35%) y con las unidades de reformado de metano con vapor (SMR, 10-30%).

Posibles soluciones

La mitigación eficaz de las emisiones de carbono en una refinería puede comenzar con mejoras de la eficiencia, lo cual reduciría las emisiones alrededor de un 3-5% en promedio. Para capturar CO2 de manera directa en la fuente existen varias opciones, como tecnologías de absorción y otras alternativas prometedoras, como la adsorción, las membranas y la criogenia. Estas alternativas están en diferentes etapas de desarrollo, y algunas ya están disponibles. La oxicombustión y la combustión química en bucle están en etapa de demostración. La captura de carbono precombustión es la opción más rentable, mientras que los costos de la captura poscombustión dependen de la concentración de CO2, por lo cual son relativamente elevados. Sin embargo, las tecnologías y los mercados de precios del carbono están evolucionando rápidamente, y podrían llegar a reducir los costos y hacer más viables económicamente en el futuro opciones más generales.

Además, se puede reducir de forma significativa las emisiones de CO2 mediante la transición a alternativas de bajo o cero carbono, como la generación de energía renovable, la producción de hidrógeno de menos carbono, y la electrificación del proceso. Este método tiene el beneficio adicional de que ya no habría necesidad de desechar CO2. La industria está viendo un impulso importante en estas áreas, con avances tecnológicos y la expectativa de una reducción del costo de la electricidad renovable. La pirólisis de metano, que genera hidrógeno sin CO2, también está en etapa de demostración y está ganando impulso, mientras que se están estudiando opciones de reformado eléctrico.

A su vez, la diversificación de la materia prima y los productos puede reducir sustancialmente las emisiones de alcance 3. Esto incluye el uso de materia prima biogénica o de desperdicios para el coprocesamiento, la producción especial de biocombustibles y la producción de petroquímicos.

El rol de los incentivos financieros

El panorama tecnológico siempre va evolucionando para atender los desafíos del momento, pero los incentivos financieros tienen un rol clave al hacer viables las iniciativas de descarbonización más generales. Para lograr resultados concretos en el corto y mediano plazo, se necesita un enfoque que combine soluciones rentables con leyes que fomenten la reducción del carbono.

El plan de descarbonización de Hatch concentra los amplios conocimientos de ingeniería y mercados de nuestros diferentes equipos en uno de los desafíos más difíciles que afronta el planeta. Nuestro enfoque comienza con una evaluación y examinación de las emisiones de GEI de las instalaciones, a fin de comprender cuál es su origen principal, y así poder identificar y evaluar las oportunidades. Luego se pronostica un perfil de emisiones para 2050, teniendo en cuenta los cambios previstos en cuanto a equipamiento, procesos, producción y nuevos proyectos que podrían afectar la previsión. Hasta la fecha, Hatch ha desarrollado planes viables de descarbonización para más de 200 instalaciones industriales, como refinerías de petróleo, arenas petrolíferas aptas para minas, procesadoras de gas natural, y operadores de midstream.

Si necesita más información, los expertos de Hatch estarán en la edición 24 del Congreso Mundial de Petróleo (WPC) en Calgary, Alberta, Canadá, del 17 al 21 de septiembre. El lema de este año es "Transición energética: Hacia el cero neto". Nos complace ser patrocinadores, expositores y ponentes en este prestigioso evento, y estaremos a disposición para conocerlo y responder cualquier pregunta.

Descarbonizar las refinerías de petróleo es una tarea compleja que exige un análisis pormenorizado de varios aspectos tecnológicos y operativos. No obstante, con las estrategias correctas, que incluyen la captura de carbono, las fuentes de energía alternativas e incentivos financieros, un futuro más ecológico no solo es posible sino además provechoso para quienes reduzcan primero sus emisiones y así logren una ventaja sobre la competencia en este ámbito energético en transición.

Haga clic aquí para solicitar acceso al artículo completo. Hacia la reducción de las emisiones de CO2 de las refinerías de petróleo: Evaluación de las opciones tecnológicas y los costos