Científicos trabajan en tecnología de membranas para purificación de gas

Se prevé un aumento de la demanda de gas de los sectores eléctricos e industriales

Con la finalidad de desarrollar tecnología más sustentable y de menor costo para la industria del gas en México, investigadores del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) trabajan en la generación de membranas semipermeables para la purificación de gas natural.

En 2030, la demanda de gas natural se incrementará 20.3 por ciento, en relación al 2015, alcanzando un volumen de 9030.4 mmpcd (millones de pies cúbicos diarios), según la Prospectiva de Gas Natural 2016-2030 de la Secretaría de Energía.

De acuerdo con el organismo, este incremento será debido al aumento de la demanda de gas de los sectores eléctricos e industriales y por construcción y entrada de nuevos gasoductos para llevar gas natural a zonas donde actualmente no se tiene acceso.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, la doctora Griselda Castruita de León, investigadora Catedrática Conacyt adscrita al Departamento de Materiales Avanzados del CIQA, explica la relevancia de este tipo de tecnología, sus ventajas y la investigación que actualmente desarrollan en la institución en relación con este tema de importancia energética para el país, ante la mayor necesidad de gas natural para México a futuro y los requerimientos de procesos más amigables con el medio ambiente para la extracción de energético.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Qué es la tecnología de membranas?

(GCL): En forma general, es utilizar una membrana como una barrera semipermeable para obtener, en este caso hablando de gases, una corriente de gas purificada, enriquecida con uno de los componentes presentes en esa mezcla, de tal manera que podamos dar un uso final a esa corriente de gases.

En función de la tecnología de membranas orientada a gas natural, hay un procesamiento que se tiene que dar al gas natural, por necesidad, desde que se extrae. El gas natural no solo está compuesto de metano, tiene otros componentes que restringen que se utilice o se distribuya al usuario tal y como es extraído, tiene que dársele un procesamiento previo.

Uno de los procesos, en los cuales se tiene que eliminar el CO2 (dióxido de carbono) y el ácido sulfhídrico que presenta, es a través del proceso que se le conoce como endulzamiento que, por lo general, se hace a través de soluciones con aminas que están en columna por donde se hace pasar esa corriente de gas, y estos gases quedan absorbidos en esta solución de amina, este es el procedimiento o el proceso tradicional que se hace a nivel industrial.

La alternativa a este proceso es precisamente hacer uso de las membranas, que a través de esta membrana selectiva permee el CO2, dejando retenido el metano e incluso también permea el ácido sulfhídrico, de tal forma que podamos eliminar esos gases ácidos del metano o, por lo menos, reducir la concentración de esos gases ácidos en la corriente del gas natural y obtengamos una corriente enriquecida con metano que podríamos llamar como gas ‘dulce’ y podamos continuar con el proceso.

La idea es que estos gases ácidos que son permeados a través de la membrana puedan tener una disposición final con aplicación, que el CO2 pueda ser utilizado en otro proceso industrial dentro de la misma planta, o aprovecharlo de otra manera, al igual que el ácido sulfhídrico, llevarlo a otro proceso para generar un producto con valor agregado.

AIC: ¿Cuál es la importancia de este tipo de tecnología?

GCL: En México, utilizar las membranas para endulzamiento de gas natural o algún otro proceso de purificación de gases no es tan común o tan utilizado como en otros países como Estados Unidos, Canadá o naciones de Medio Oriente que ya utilizan la purificación de gas natural con membranas, porque es más amigable con el medio ambiente desde varios puntos de vista.

Primero, tiene un costo energético menor que el tradicional con las aminas, en el sentido de que cuando hay adsorción con las aminas, se requiere luego aplicar mayor temperatura porque hay que desorber ese gas de la solución de aminas. Entonces, implica costos energéticos muy altos porque habría cambios de fase. En el caso de las membranas, no tenemos cambios de fase, lo que se ve reflejado en ahorros energéticos, ahorros operacionales, porque operar una planta de endulzamiento implica mucho más personal que un módulo de membranas en cuanto a la flexibilidad de operación del sistema.

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