La contaminación atmosférica es uno de los principales factores de riesgo a los que se enfrentan los habitantes de las principales ciudades de México. Y si bien se han emprendido acciones para controlar y reducir las emisiones de algunas fuentes, aún persisten en el aire altas concentraciones de contaminantes.
Algunos estudios señalan que los vehículos automotores contribuyen con más del 90 por ciento de las emisiones, por lo que muchas de las estrategias ambientales están dirigidas a ese sector.
Los automotores emiten en la Zona Metropolitana del Valle de México el 75 por ciento de los contaminantes arrojados a la atmósfera. En específico, las partículas emitidas anualmente suman 20 mil toneladas, las cuales representan cerca del 5 por ciento y en su gran mayoría son provenientes de los automotores de diesel.
El pasado 1 de agosto, la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat) dio a conocer las modificaciones a la Norma Oficial Mexicana NOM-086, con el objetivo de disminuir el contenido de azufre en gasolina y diesel.
Asimismo, la dependencia dio a conocer la aprobación de la nueva Norma Oficial Mexicana NOM-042, relativa a las emisiones contaminantes de vehículos nuevos. Ambas medidas buscan disminuir la cantidad de azufre en los hidrocarburos, con la finalidad de alcanzar el rango de los que se producen en el mundo, y contar con un parque vehicular más eficiente en el aspecto ecológico.
Al entrar en vigor una norma que establece límites de emisión de contaminantes para los automóviles y otra que contempla especificaciones de cómo debe ser el combustible para la nueva generación de vehículos, el aire que salga de los tubos de escape será incluso más limpio que el que se encuentra en las grandes ciudades del país.
De esta manera, los nuevos vehículos funcionarían como “filtros”, lo que permitiría reducir otros de los principales contaminantes que producen los vehículos, como el monóxido de carbono y el óxido de nitrógeno, a la par de disminuir la formación y emisión de partículas finas que dañan la salud.
Hidrodesulfuración de gasolina y diesel
El área de Seguridad y Medio Ambiente del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) desarrolla y evalúa opciones a la hidrodesulfuración para remover selectivamente los compuestos azufrados del diesel, con el propósito de producir combustibles con bajo contenido de azufre y compatibles con los estándares ambientales actuales.
El crudo del cual se obtiene la gasolina, contiene compuestos que no son hidrocarburos tales como sal, metales y azufre. El contenido de azufre varía de acuerdo al lugar de origen del crudo; sin embargo, se puede decir que la gasolina que se obtiene en la destilación primaria, contiene alrededor de 800 partes de azufre por millón en peso.
Para alcanzar la especificación de octano, la gasolina primaria se envía al proceso de reformación catalítica, pero antes debe ser desulfurada en un proceso de hidrotratamiento en presencia de un catalizador cuyos metales activos pueden ser cobalto y molibdeno.
El proceso de hidrotratamiento consiste en calentar la gasolina a aproximadamente 280 grados centígrados junto con una corriente de hidrógeno y hacerlos pasar a través de un lecho fijo de catalizador, el cual permite la remoción del azufre hasta dejar en la gasolina únicamente alrededor de 0.1 partes de azufre por millón.
El especialista de la compañía Criterion Shell Global Solutions, Salvatore P. Torrisi, señala que en el desarrollo de soluciones de los proyectos de combustibles ultralimpios, se debe analizar primero los activos existentes de cada lugar, como en el caso de Pemex, donde se depende de los activos actuales y la capacidad de las condiciones de producción y refinación de diesel con un muy bajo contenido de azufre.
Durante su participación este año en el XI Foro de Avances de la Industria de la Refinación en el Instituto Mexicano del Petróleo, el especialista abordó tres elementos clave en la solución efectiva para los proyectos generales: el manejo de hidrocarburos, aplicación del catalizador y los componentes internos de los reactores.
Respecto al manejo de hidrocarburos, se refirió a la corriente de la unidad en la selección de crudo, y explicó las dificultades que se pueden dar por la relación que hay con la cantidad de volumen de un catalizador y la reactividad que se requiere en un punto de ebullición promedio de 288 grados centígrados menos el 1 por ciento de contenido de azufre.
La dificultad va en función de tres elementos. El primero, es el contenido de azufre, cuanto más pesado sea éste, la destilación será la dificultad general de la carga; el segundo componente es el contenido
de nitrógeno de la carga, y el tercer elemento es la aromaticidad, cuanto más aromática sea la carga, mayor será el contenido de azufre y esto contribuye a inhibir la reacción de desulfuración.
Es importante que el proceso de desulfuración se lleve a cabo de forma adecuada, ya que al convertir el azufre en sulfuro de hidrógeno, éste se vuelve sólido, lo cual posibilita su posterior utilización, evitando así la emisión a la atmósfera de gases nocivos para el medio ambiente.
Las refinerías de Salamanca y Tula, pertenecientes al sistema nacional de Pemex Refinación, tienen recursos para la obtención de combustibles con muy bajo contenido de azufre usando tecnologías de punta, las cuales trabajan de forma conjunta con el Instituto Mexicano del Petróleo.
Paralelamente, en el laboratorio de Emisiones Diesel del IMP, ubicado en Pachuca, Hidalgo, se trabaja en un programa continuo en materia de reformulación de combustible diesel, con el objetivo de comercializar combustibles de alta calidad que cumplan requerimientos de los automotores a diesel con nuevas tecnologías y reducir el impacto ambiental en los grandes centros de población de nuestro país.
Esquemas futuros de refinación
Hay refinerías en el mundo que apuestan al proceso de coquización ya que éste es simple en su manejo, operación, tecnología e inversión económica, lo cual da resultados ventajosos en comparación con el hidrocraking.
En el proceso de coquización, los productos más pesados y densos durante la destilación (residuales) se vuelven más livianos, por ejemplo: alimentación catalítica, el nafta y coque de petróleo, un combustible sólido similar al carbón.
La unidad de coquización calienta los hidrocarburos aproximadamente a 800 grados Fahrenheit, temperatura a la cual todos los productos más livianos se evaporan, y el coque se solidifica en un gran tambor (denominado tambor de coque), del que es extraído por medio de chorros de agua con alta presión.
Actualmente, la biotecnología complementaria al proceso de desulfuración del diesel en la que trabaja el IMP está encaminada a remover selectivamente compuestos azufrados del diesel mediante la oxidación enzimática, la adsorción selectiva y la remoción microbiológica.
En el IMP han identificado polímeros naturales y sintéticos capaces de adsorber compuestos sulfonados, así como la selección de una enzima de hongo marino capaz de desulfurar compuestos diesel.
El gran impulso que ha recibido la protección ambiental en los últimos años a escala mundial, ha originado que en muchos sitios se genere una gran cantidad de información sobre la reducción del azufre en las gasolinas.
