Buscador

Innovación, Desarrollo e Investigación

Mar 1, 2022

El Centro de Innovación y Tecnología (ICP) es el encargado de liderar los estudios, investigaciones y nuevos desarrollos, para apalancar las metas de descarbonización de Ecopetrol. El ICP ha definido un portafolio tecnológico, que incluyen iniciativas para la optimización de procesos, eficiencia energética, valorización de nuevos vectores energéticos, captura de carbono y desarrollo de productos bajos en carbono.

 

Portafolio tecnológico de descarbonización

 

Los esfuerzos están enfocados en las siguientes líneas de trabajo:

Portafolio tecnológico de descarbonización

 

Análisis de Sistemas Energéticos (H₂ y CCUS)

Desde el ICP se evalúan diferentes escenarios de mitigación y penetración de la economía de energías limpias para lograr la transición energética a través de diferentes áreas de investigación. Se ha avanzado en la construcción de escenarios para capturar y almacenar el CO₂ con el fin de reducir y alcanzar las cero emisiones netas para el 2050. Por otro lado, se ha impulsado el desarrollo de un modelo que evalúa la introducción del H₂ como fuente de energía para el transporte de vehículos ligeros y pesados, y la mezcla de gas natural con hidrógeno.

 

Modelo de la cadena de suministro de CCUS

El ICP está desarrollando un modelo de optimización que permite apoyar la toma de decisiones de inversión y desarrollo de las tecnologías de captura, utilización y almacenamiento de CO₂ (CCUS) para Ecopetrol. El modelo considera un despliegue logístico multiperiodo, multiregión y multimodal de transporte optimizando simultáneamente, la reducción de emisiones y rentabilidad de la inversión. Este sistema es soportado en un ecosistema de modelamiento que optimiza la red de suministro (captura, compresión y transporte) de CO₂ para su utilización en procesos tales como recobro mejorado, fabricación de nuevos productos y combustibles, o para almacenamiento en formaciones geológicas.

Modelo de la cadena de suministro de CO2

 

El modelo HyPNO (Hydrogen PlaNning Optimization)

El modelo en desarrollo consiste en un sistema de soporte de decisiones estratégicas - tácticas para Ecopetrol, que permite diseñar la cadena de valor del Hidrógeno (H₂), considerando:

  • La distribución espacial - temporal de la materia prima para la generación de H₂, sus potenciales usos al interior de Ecopetrol y como oportunidad de negocio (Power-to-X).
  • La selección y ubicación de tecnologías para la producción y almacenamiento de H₂.
  • Las necesidades de nueva logística y complementariedad con la infraestructura existente para el transporte de H₂ hacia el cliente final.
  • El análisis de políticas e incentivos, que hagan viable la adopción futura de la economía basada en H₂ en Colombia.

Modelo de la cadena de suministro de H2

 

La aplicación de técnicas de modelado, machine learning y optimización de tecnologías de proceso, permiten acelerar el entendimiento de los procesos de captura de carbono y producción de hidrógeno (gris, azul y verde). En esta línea de investigación estamos apropiando metodologías del más alto nivel en el estado del arte y en ese sentido, aprehendiendo el ecosistema de modelado IDAES (Institute for the Design of Advanced Energy Systems), desarrollado por el NETL (National Energy Technology Laboratory). IDAES está siendo usado por el programa de investigación y desarrollo en captura de carbono, para hacer el modelado de las tecnologías.

Líder iniciativa: Ariel Uribe. 

Ecosistema de modelado IDAES

Ecosistema de modelado “IDAES - Institute for the Design of Advanced Energy Systems.” https://idaes.org/ (Accessed Jan. 27, 2022).
 

Procesamiento y análisis de datos geoespaciales

La incorporación de análisis espacial en estudios de sistemas energéticos y especialmente en proyectos de captura, transporte y almacenamiento de CO₂ e H₂ en Ecopetrol, optimiza el proceso de aplicación de tecnologías emergentes mediante geoprocesos que relacionan las fuentes de emisión y sumideros. ECO2SIGHT es la herramienta geoespacial desarrollada para la consulta, análisis y visualización de los resultados de las evaluaciones del proceso de recobro EOR-CO₂, almacenamiento geológico, cadena de suministro, sumideros naturales y en general todas las tecnologías aplicables al aprovechamiento y uso de CO₂ e H₂.

Líder iniciativa: Néstor Moreno.

Eco2sight Ecopetrol

Análisis de Ciclo de Vida y Huella de Carbono

Para determinar las alternativas tecnológicas en descarbonización, se parte del entendimiento de los flujos de CO₂ asociados a los procesos y productos de la cadena de producción del petróleo. Lo anterior, permite estimar de manera sistemática y siguiendo normas internacionales (ISO 14040) la carbono intensidad para un sistema proceso-producto y establecer su impacto ambiental en categorías como la de cambio climático, entre otras. Esta metodología se basa en mediciones en campo, evaluación in-site de tecnologías, modelos especializados y datos operacionales. Este análisis considera las emisiones directas en el sistema evaluado pero adicionalmente incluye la carga ambiental de cada uno de las materias primas, equipos, procesos y servicios industriales requeridos en las operaciones. Entre los proyectos evaluados está la ruta de incorporación de aceites vegetales en los procesos de refinación, recobro mejorado con CO₂ y térmico, procesos CCS, producción de Hidrógeno verde y azul, entre otros.

Líder iniciativa: Oscar Mauricio Casas. Aldemar Martínez González.

 

 

Almacenamiento de CO₂ dedicado y en procesos de recobro mejorado CO₂-EOR

Mediante el desarrollo de herramienta de software se evalúan procesos y oportunidades de inyección de CO₂ y almacenamiento en formaciones geológicas seguras. Entre ellas se construye una metodología para evaluar la efectividad de roca sello para establecer riesgos de fuga durante el confinamiento del CO₂ en el subsuelo. Este proceso busca identificar escenarios y estimar el potencial de procesos CO₂-EOR para los yacimientos cercanos a las principales fuentes de emisión de CO₂ de la Compañía que permitían viabilizar y avanzar rápidamente en el proceso de transición energética. 

Líder iniciativa: Eduardo Manrique. Gustavo Maya.

 

Producción de Diésel y Jet renovable

La incorporación de aceite vegetales a la cadena productiva del petróleo permite la producción de diésel y jet renovable utilizando patentes desarrolladas por el ICP como el Biocetano y de esta manera contribuir a una matriz energética más sostenible para el país. Esta línea incluye la realización de pruebas a escala piloto en las unidades de hidrotratamiento que simulan el comportamiento de unidades comerciales, las cuales serán validadas a escala productiva en las refinerías de Ecopetrol. Estas pruebas evalúan el comportamiento y determinación de parámetros operacionales óptimos del uso del catalizador y mezcla aceite vegetal y corrientes intermedias para garantizar los rendimientos y calidad del diésel y jet producido a especificaciones internacionales.

Líder iniciativa: Laura Garzón.

 

Investigación en tecnologías emergentes para Captura/Separación de CO₂

El análisis permanente de tecnologías emergentes para la captura/separación de CO₂ es un paso fundamental para su implementación. Desde el ICP se han analizado tecnologías en un nivel TRL >5, con menor costo en USD/t CO₂e capturada en comparación con las tecnologías comerciales para avanzar hacia la descarbonización. Los resultados permitirán contribuir en la toma de decisión para el desarrollo de pruebas a escala piloto en ambiente industrial real hacia el año 2023. 

Líder iniciativa: Gloria Duarte.

 

Detección, medición y mitigación de emisiones fugitivas

Para una adecuada gestión de emisiones fugitivas de metano, Ecopetrol avanza en la detección, medición y mitigación a través de enfoques Bottom-up y Top-down en los segmentos de Upstream y Downstream. Bajo el enfoque Top-Down se ha realizado el análisis de información satelital para el seguimiento de áreas “spot” de metano, lo cual se complementó con la identificación de súper-emisores de metano a través de sobrevuelos con un sensor de metano aerotransportado. 

Detección, medición y mitigación de emisiones fugitivas

En cuanto al enfoque Bottom-Up, en convenio con Natural Resources of Canada, se ha realizado la detección y medición al 98% de las facilidades (venteo en tanques y venteo en cabeza de pozos) con equipos de última generación, que, le permitirá a Ecopetrol, el establecimiento de factores propios de emisión. La información generada partir de estos análisis, son fundamentales para determinar la línea base inicial y definir meta y planes específicos para la gestión de emisiones de metano.

Líder iniciativa: Martha Herrera. Efraín Rodriguez.

 

 

 

 

. . . 

Complementary Content
${loading}
Cerrar
Advertencia
¡Hola!
Tu navegador no es compatible con la versión actual del portal Ecopetrol. Para una mejor experiencia, te recomendamos usar uno de los siguientes navegadores: