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Ingeniería

Sin arena

El LNLS y una empresa de Campinas desarrollan un filtro destinado a la extracción de crudo del fondo del mar

ADESTLa extracción de petróleo del fondo del mar no es una tarea precisamente de las más fáciles. La perforación del suelo marino reviste retos que deben sortearse como lo son las rocas, la presión y el agua salada. Los equipamientos deben  fabricarse especialmente para ese ambiente, y un cuidado poco conocido fuera de las áreas relacionadas con la explotación petrolera es la obtención de crudo libre de arena. La retención del material arenoso se lleva a cabo mediante el empleo de un artefacto denominado Tela Premium, en el cual se emplea una especie de filtro hasta ahora elaborado por tan sólo tres empresas en el mundo: una estadounidense, una japonesa y otra alemana. “Petrobras únicamente gasta con ese equipo alrededor de 80 millones de dólares anuales”, estima Samuel Tocalino, socio de Adest, una empresa incubada en la Compañía de Desarrollo del Polo de Alta Tecnología de Campinas (Ciatec), interior paulista, que firmó en octubre pasado un contrato de transferencia de tecnología con el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón (LNLS), de la misma ciudad, para fabricar la Tela Premium no Brasil.

Ésta consiste en un tubo de hasta 12 metros de longitud y 16,5 centímetros de diámetro que es sumergido en el pozo de petróleo. Va conectado en la parte inferior de la columna de producción unida a la plataforma. Dependiendo de la extensión y de la geometría, varias Telas Premium son acopladas, con lo cual pueden llegar a algunos kilómetros de longitud. Mediante orificios laterales, dispuestos a lo largo del cuerpo de la parte externa del tubo, el crudo entra en el sistema y pasa por un filtro formado por una malla metálica que envuelve la parte interna y retiene la arena, dejando que pase el petróleo (vea la foto). “Este medio filtrante requiera tecnología de punta para su producción, principalmente en relación con la soldadura”, dice el ingeniero de petróleo Paulo Dore Fernandes, consultor sénior del área de ingeniería de pozos del Centro de Investigación y Desarrollo (Cenpes) de Petrobras.

“Desarrollamos un material mediante un proceso llamado Soldadura por Difusión, en vacío, en donde átomos de un material migran a otro y viceversa, en el marco de un trabajo realizado en altas temperaturas”, explica Osmar Bagnato, coordinador del Grupo de Materiales del LNLS. El grupo posee la experiencia de producir componentes para su uso en los aceleradores de partículas en las líneas de luz del LNLS, tales como sensores, enfriadores y otros aparatos electroelectrónicos y estructurales. El Sincrotrón es un acelerador de electrones formado por un tubo de vacío circular de 93 metros de circunferencia. Los electrones, por influjo de imanes a ubicados a lo largo del anillo, emiten ondas electromagnéticas que van del rayo X hasta el ultravioleta. Éstas sirven para análisis en de estructuras orgánicas e inorgánicas a nivel atómico en estaciones de trabajo.

Plano estratégico
“El proceso de soldadura tiene como resultado la unión de telas metálicas para formar el filtro. En laboratorio hicimos ensayos de corrosión, resistencia mecánica y análisis microestructural para calificar muestras y prototipos”, dice Bagnato. Los estudios realizados en el LNLS fueron propuestos conjuntamente por Bagnato y Tocalino. “Yo había trabajado como empleado de una empresa que prestaba servicios y vendía equipos en el área de explotación petrolera. Sabía acerca de la necesidad de Petrobras y de otras empresas que explotan petróleo en Brasil de contar con la Tela Premium”, explica Tocalino. Desde 2003, el gobierno federal, por medio de la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep) y con el apoyo del Fondo Sectorial de Petróleo y Gas Natural (CTPetro) y del Programa de Movilización de la Industria Nacional de Petróleo y Gas Natural (Prominp), elabora pliegos destinados a incentivar a empresas a producir equipos para la industria petrolera y reemplazar a los importados, con ventajas tecnológicas y precios competitivos. “Empecé a pensar en producir esos filtros y a buscar a quienes dominasen la tecnología de soldadura por difusión. En la Unicamp me aconsejaron que hablase con el profesor Osma, del LNLS.”

El Sincrotrón solicitó el financiamiento de un proyecto ante la Finep con recursos del CTPetro, fondo formado con recursos de la explotación de petróleo. El proyecto, iniciado en 2007, contó con un financiamiento de 800 mil reales de la Finep y 200 mil de la empresa. Ahora a finales de 2009, Adest y el LNLS están operando una planta piloto para finalizar el producto. “Los primeros ensayos se harán probablemente en Sergipe, entre febrero y marzo de 2010, en un pozo ubicado en tierra, donde los riesgos y los costos son menores. De ser positivos, la etapa siguiente es en el mar”, dice Dore. Una vez aprobados, la empresa nacional estará calificada para producir la Tela Premium y vendérsela a Petrobras.

La tecnología del proceso de soldadura del filtro está protegida por un acuerdo de confidencialidad sellado entre Adest y la Asociación Brasileña de Tecnología de Luz Sincrotrón (ABTLuS), operadora del LNLS para el Ministerio de Ciencia y Tecnología. Las partes también firmaron un contrato de transferencia de tecnología por un período de cinco años en el cual el laboratorio tendrá derecho a  un 3% de los royalties sobre el valor neto de las ventas de los productos y servicios. Éste es el primer contrato de transferencia de tecnología del Sicrotrón que genera royalties que serán destinados a proyectos de investigación.

Tocalino dice que más allá de Petrobrás, natural compradora del producto, las empresas internacionales que explotan el mar territorial brasileño también están interesadas en el mismo. “Por exigencia del contrato, deben tener un índice mínimo de nacionalización que varía de acuerdo con cada licitación de la ANP [la Agencia Nacional del Petróleo]”. Statoil, una empresa noruega, ha manifestado su interés en el producto para su uso en Brasil y en el exterior y financiará un proyecto de calificación técnica de ese material, con la coordinación del LNLS. El proceso que se vale de la soldadura por difusión tendrá varias otras aplicaciones más allá de la producción de las Telas Premium. El filtro también podrá utilizarse en saneamiento básico, en desagües, en el procesamiento de polímeros y en la producción de combustibles. También en asociación con el LNLS, Adest solicitó un proyecto ante el Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe) de la FAPESP, iniciado en 2008, que involucra la tecnología de soldadura por difusión en el desarrollo de tejidos metálicos adaptables a los ambientes más agresivos con relación a a corrosión.

El Proyecto
Desarrollo de elementos filtrantes para ambientes químicos agresivos hallados en la producción de petróleo (nº 07/59109-0); Modalidad Programa Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Coordinador Samuel de Almeida Prado Tocalino — Adest; Inversión R$ 254.023,29 y US$ 84.567,73 (FAPESP)

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