Gasificación y metanación de carbones

Por José Hilario López Agudelo 

En mi pasada columna me referí a la grave situación que está afrontando nuestro país ante el déficit de gas natural de producción nacional, requerido para atender la demanda interna, con la consecuente necesidad de acudir a mayores volúmenes de importación de gas licuado, lo que significa mayores costos para los usuarios.

La gasificación es una tecnología de punta para la industrialización del carbón, mediante un proceso denominado metanación para producir un gas de síntesis, que puede ser usado para producir metano sintético, con las mismas propiedades del gas natural. La metanización de carbones es un proceso industrial ya existente en las cercanías de grandes yacimientos de carbón y plantas industriales, que lo requieren como combustible, tales como EE. UU. (Great Plains) y Alemania.

Un grupo de investigadores de la Facultad de Minas de Universidad Nacional Sede Medellín, en asocio con sus pares de las universidades de Antioquia y Pontificia Bolivariana, como parte del proyecto de industrialización de los carbones antioqueños ha logrado construir, a nivel de planta piloto, un gasificador que opera a altas presiones.  La siguiente fase del proyecto se orienta hacia la producción de metano sintético (MS), con miras a la instalación de una planta a escala industrial que atienda la necesidad del energético en el suroeste antioqueño y el sur del valle de Aburra, con carbones producidos por la minería existente en la denominada cuenca del Sinifaná. El MS representa una alternativa estratégica para el fortalecimiento de la seguridad energética regional, al permitir el aprovechamiento de recursos carboníferos locales y su integración con la infraestructura de transporte existente para el gas natural. A su vez, el proyecto podría motivar el interés nacional para el aprovechamiento de los carbones de la Goajira y el Cesar para generar metano sintético, que fortalecería la seguridad energética nacional.

A continuación, se presenta un esquema resumido del proyecto de investigación para la producción de MS en el suroeste antioqueño.

Aspectos metodológicos y conceptuales

En la actualidad el proyecto ha avanzado hasta lograr disponer, a nivel de planta piloto, de un gasificador de lecho fluidizado a alta presión de gas de síntesis, con miras, en principio, a llegar a producir industrialmente MS.  Para este propósito se han dimensionado, simulado y diseñado los equipos de cracking, filtración, desulfuración y metanación.  La etapa siguiente requiere investigación adicional, a nivel de planta piloto, para reducir emisiones de CO2 en el proceso de combustión del carbón y del sistema de metanación del gas de síntesis.

Adicionalmente, se hará un estudio de disponibilidad de suministro de carbones, provenientes de la minería existente en la cuenca del Sinifaná, para atender la demanda, en una primera etapa, de la futura planta de producción de metano sintético y de su localización más conveniente. Se incluirá también un estudio de las reservas de carbón existentes en la misma cuenca del Sinifaná, reconocidas en los municipios de Venecia y Fredonia. A la fecha, el proyecto ha validado la operación del gasificador a alta presión a escala piloto, mientras que la fase siguiente se orientará al escalamiento del proceso de metanación, sí como al perfeccionamiento del proceso para la reducción de emisiones de gases y partículas contaminantes de la atmósfera.

Para el Departamento de Antioquia la crisis del gas natural es de extrema gravedad, ya que EPM, el comercializador del combustible en nuestro departamento, no parece haber logrado concretar los contratos de suministro de gas natural para atender la demanda regional. Para el mercado atendido por EPM en sus más de 1’450.000 usuarios, el faltante por contratar ascendería  al 30 % de la demanda, equivalente a 17 GBTUD (Gigas BTU /día), que incluye demanda residencial, comercio, pequeña y gran industria. En otras palabras, para el corriente año EPM sólo habría asegurado el 70 % de su demanda de gas; para 2026 el faltante de contratos de abastecimiento será mucho mayor. Todo lo anterior basado en información divulgada por EPM en octubre 31 de 2024 (https://www.epm.com.co/institucional/sala-de-prensa/noticias-y-novedades/epm-contratos-gas-natural-demanda-2025-deficit-energetico-soluciones/).

Presupuesto

Para financiar el Proyecto de metanación de los carbones antioqueños, atrás descrito, se precisa arbitrar recursos por unos cuatro mil millones de pesos colombianos ($4.000.000.000), con los cuales se cubrirían: la instalación de la planta piloto de metanación, los insumos y materiales requeridos, los salarios del grupo de investigadores universitarios, así como los honorarios de los asesores externos.  El plazo para la realización del proyecto propuesto se estima en doce meses.

Idealmente el proyecto de investigación para la mecanización de los cupones de la cuenca del Sinifaná podría ser financiado por EPM, quien, en nuestro concepto, debería ser el dueño de la futura planta de metanación de los carbones de la cuenca del Sinifaná.

A mis pacientes lectores y amigos: Feliz Navidad y mucha esperanza en un próspero año nuevo.