SISTEMAS DE EXTRACCIÓN DE HIDROCARBUROS Y PROCESOS DE PURIFICACIÓN DEL AGUA CONTAMINADA EN COLOMBIA

TÍTULO: SISTEMAS DE EXTRACCIÓN DE HIDROCARBUROS Y PROCESOS DE PURIFICACIÓN DEL AGUA CONTAMINADA EN COLOMBIA

Oil extraction systems and processes of contaminated water purification in Colombia

SEMINARIO DE BIOLOGÍA

Profesora: Adriana Vitolo

Materia: Biología General

Noviembre 14/2014

INTRODUCCIÓN

La temática a desarrollar habla sobre el impacto que tiene la extracción de hidrocarburos sobre el agua que se utiliza para llevar a cabo este proceso, pues actualmente la técnica que se emplea es la de fractura hidráulica, (concepto que se desglosará más adelante). Así mismo, se determinará y evaluará la viabilidad de otras alternativas que podrían minimizar el deterioro de este recurso tan preciado

En los últimos sesenta años, el consumo energético se ha triplicado (Estévez, 2013), probablemente no parezca tan alarmante cuando se desconocen las causas y los efectos de esta cifra que sigue en aumento con el transcurrir de los años (según lo evidencia el pico de Hubbert), sin embargo es importante que este dato no sea ajeno e irrelevante, ya que si bien el consumo de energía es necesario para el desarrollo económico y social, el ritmo al que estamos agotando estas fuentes de energía no renovables, pone en peligro el estilo de vida que se conoce actualmente.

No obstante, es contradictorio el actuar del hombre con respecto a este problema, en vista de que diariamente se consumen millones de toneladas de energía provenientes de hidrocarburos como el carbón, petróleo y gas natural, resultantes de un proceso de transformación de sedimentos animales y vegetales, que tardó alrededor de un millón de años. (Inspiraction, 2009)

Lo que da lugar a una serie de cuestionamientos en los que la energía es considerada como un recurso valioso, entonces ¿por qué no se hace un buen uso de ella? ¿Cómo lograr la eficiencia energética? ¿Estaríamos dispuestos a modificar un poco nuestro estilo de vida?

Ahora bien, haciendo énfasis en el petróleo, se puede resaltar de él que es muy contaminante y es no renovable. Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y es utilizado como combustible y materia prima para la industria química. Además, el petróleo y sus derivados se emplean para la obtención de medicinas, fertilizantes, objetos de plástico, pinturas, textiles y en la generación de electricidad.

Cabe destacar que para obtener dichos bienes, se debe partir de la extracción del crudo atrapado en un yacimiento, proceso que genera residuos, contaminación de agua y suelos y emisiones atmosféricas. A razón de esta problemática, nace la preocupación por parte de nosotros, los autores, de dar soluciones que minimicen los efectos que produce la extracción de petróleo sobre el agua utilizada para este fin. (Consecuencias de un consumo energético insostenible, 2013)

MARCO REFERENCIAL

MARCO CONCEPTUAL

1. Adsorción

La adsorción es un proceso por el cual átomos, moléculas o iones son atrapadas en la superficie de un material. Es decir, una mezcla fluida, ya sea líquido o gas, se adhiere a la superficie de un sólido.

El sólido recibe el nombre de adsorbente, que se caracteriza por poseer nanoporos o bien llamados centros activos, estos centros permiten que moléculas de una naturaleza distinta a la suya se instalen cuando entran en contacto con la superficie de éste. Por otra parte, la sustancia que se adsorbe será denominada como el adsorbato. (García, 2014)

1.1 Adsorbentes

Carbón activo: Este sólido se emplea universalmente para el tratamiento de aguas residuales. Existen dos formas para utilizarlo, cada una con propiedades diferentes:

1. Carbón activado granular (GAC): Se suele utilizar para eliminar elementos especialmente orgánicos, que pueden estar presentes en el agua. Son elementos que pese a su baja concentración, suelen ocasionar mal olor, color o sabor al agua. (Wastewater Engineering, 1991)

2. Carbón activo en polvo (CAP). Este tipo de carbón se suele utilizar cuando el agua contiene elementos orgánicos que pueden resultar tóxicos. Se añade al agua a tratar, y pasado un tiempo, se deja sedimentar las partículas para su separación previa. (Wastewater Engineering, 1991)

Alúmina u óxido de aluminio: Baja capacidad de adsorción, se recurre a ella cuando se precisan soportes de naturaleza ácida.

Se utilizan con menor frecuencia los óxidos de magnesio, zirconio, titanio, etc. Todos ellos son soportes de baja o muy alta actividad. (García, 2014)

1.2 Factores que influyen en la adsorción de compuestos presentes en el agua:

Tipo de adsorbato: Compuestos con elevado peso molecular y baja solubilidad se absorben más fácilmente.

Concentración del adsorbato: Cuánto más alta sea la concentración, más carbón se necesitará.

pH del agua: Los compuestos ácidos se eliminan más fácilmente que los compuestos básicos.

Presencia de otros compuestos orgánicos que competirán con otros compuestos por los lugares de adsorción disponibles.

2. Nanotecnología: (A.I.C Garnica)

La nanotecnología es utilizada para crear y manipular materiales y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala. Cuando la materia es manipulada a una escala de átomos y moléculas, adquiere propiedades totalmente nuevas.

2.1 Implementación de nanotecnología en la purificación del agua y recuperación del petróleo.

Para llevar a cabo este proceso se utiliza un filtro con un polímero hidrofílico que se une con las moléculas de hidrógeno en el agua, este a su vez presenta oleofobicidad, es decir que repele el aceite. (Piacente, 2013)

Se afirma que (Piacente, 2013) “La nueva técnica permitiría que el petróleo se recupere y almacene, además de purificar el agua que, por supuesto, es en esta ocasión la principal preocupación. Al mismo tiempo, los filtros podrían reutilizarse”. (p.59)

3. Inyección a vapor

3.1 Fundamentos de la tecnología

La inyección continua de vapor consiste en suministrar calor al yacimiento con el fin de incrementar su temperatura y aumentar la energía necesaria para desplazar el crudo. La inyección de vapor es el método más utilizado actualmente. Esta tecnología permite mejor flujo del crudo pues logra la reducción de la viscosidad del mismo.

3.2 Proceso

Para llevar a cabo este proceso, se cuenta con un pozo inyector y un pozo productor, desde el pozo inyector se inyecta vapor

...