En la actualidad hay dos tipos de petróleo que se extraen en el mundo: uno ligero y otro más pesado, más viscoso y con mayor contenido de impurezas, como azufre o metales. Se estima que este último representa 50 por ciento de la extracción total que se realiza. Sin embargo, para el proceso de refinación, del cual se obtiene gasolina y diesel, se requiere que sea ligero.

La tendencia mundial revela que la extracción de petróleo ligero está disminuyendo, por lo que son necesarios 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 procesen fácilmente.

Es en este contexto en el que la investigación Synthesis of Catalysis with Moderate Acidity for Selective Hydrocracking of Heavy Crude Oils, de la doctora Zenaida Carolina Leyva Inzunza, ganó el Premio Weizmann en el área de ingeniería y tecnología 2012, que otorgan 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 de México son para crudos ligeros y no se pueden introducir pesados, para eso se requiere de un tratamiento anterior que es en lo que nos enfocamos, explicó.

En el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) se desarrolló un proceso bajo la dirección de Jorge Ancheyta Juárez, lo que se hace con este procedimiento es aumentar la gravedad API (parámetro que determina qué tan pesado es el crudo) para obtener ciertas condiciones de operación que permitan que el petróleo se aligere más.

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 observó 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), el tamaño de éstos cambiaba, ya sea que se incrementara o disminuyera.

Procesable en refinerías

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 API aumente, lo que daría como resultado un petróleo más ligero y procesable en refinerías.

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 equipos más costosos. Lo ideal es usar materiales convencionales, más fáciles de adquirir y de menor precio. Por esta razón el proceso desarrollado es más atractivo.

La investigadora del IMP recordó que en la actualidad hay procesos para hacer ligero el crudo pesado, pero que resultan caros. Lo que proponemos es una opción que abarata 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, 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. El catalizador desarrollado por 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 fue posible trabajar con crudos pesados y se consiguió el objetivo propuesto: desarrollar un material de fácil disponibilidad, bajo costo y estable durante el proceso, y adicionalmente obtener productos que se requieren en la refinería, describió.

Zenaida Leyva relató que conoció el IMP, en el que realizó sus estudios de maestría y doctorado, y en el que lleva a cabo una estancia posdoctoral, gracias al Verano de la Investigación Científica, de la AMC, del cual recibió una beca en 2003 para realizar una estancia de investigación de dos meses, mientras cursaba la licenciatura.

Es muy importante que se dé a los jóvenes la oportunidad de ir a un centro científico y tecnológico. A mí me despertó un interés muy grande y me hizo decir: sí me gusta la ciencia, yo quiero hacer esto. Me entusiasmó obtener resultados, muchos interesantes, y que se pueden aplicar.

Dijo sentirse honrada por haber sido reconocida por un trabajo de ciencia básica, que además tiene una aplicación en beneficio de la sociedad. Eso me motiva para seguir adelante, señaló la investigadora, quien recibirá mañana un diploma y 25 mil pesos.