Dentro de la actividad del Grupo de Ingeniería y Simulación de Procesos Ambientales (GESPA) de IQS, destaca el desarrollo y utilización de herramientas teóricas que caracterizan, describen y analizan el comportamiento fisicoquímico de una serie de compuestos, especialmente en el área de gases de efecto invernadero. Los modelos desarrollados son de aplicación tanto en el control de emisiones atmosféricas como en la fabricación y utilización de gases industriales y medicinales.
La captura y separación de gases son procesos esenciales en un mundo cada vez más industrializado y con una finalidad clara: reducir la emisión de éstos a la atmósfera, minimizando así el efecto negativo para el medio ambiente. Es un objetivo ampliamente perseguido y, prácticamente en todas las industrias químicas, se invierten muchos esfuerzos y recursos en la instalación de sistemas de captura de los gases.
Actualmente, existen muchos sistemas implantados para la captura y separación de gases, principalmente para tratar dióxido de carbono (CO2) y gases ácidos (SOx i NOx), que resultan eficientes. Ahora bien, la implantación de estos sistemas requiere normalmente numerosos estudios y pruebas para optimizar cada situación concreta.
Por otro lado, existe la alternativa de realizar estudios computacionales que puedan establecer las vías óptimas de cada caso en particular. Es decir, buscar el medio y condiciones óptimas para maximizar la captura y separación de acuerdo a criterios energéticos, económicos y ambientales, mediante la construcción de modelos teóricos que encuentren los sistemas más afines para cada caso concreto. De este modo, se obtiene mucha información cualitativa y se puede encontrar el punto óptimo reduciendo notablemente el número de experiencias.
El Grupo de Ingeniería y Simulación de Procesos Ambientales (GESPA) de IQS, que centra su actividad en la Ecotecnología, lleva una línea de investigación en el ámbito de la modelización y simulación computacional. Liderada por el Dr. Félix Llovell, profesor de IQS, destaca el trabajo realizado en el ámbito del desarrollo de nuevos modelos moleculares y mejoras en el uso de ecuaciones de estado termodinámicas, basadas en las interacciones moleculares entre los compuestos. En particular, este grupo ha desarrollado, y está utilizando, herramientas teóricas que caracterizan, describen y analizan el comportamiento fisicoquímico de una serie de compuestos, especialmente en el área de gases de efecto invernadero. Los modelos desarrollados son de aplicación tanto en el control de emisiones atmosféricas como en la fabricación y utilización de gases industriales y medicinales.
Estos modelos utilizan ecuaciones de estado, es decir, ecuaciones termodinámicas que describen el estado de la materia bajo un conjunto de condiciones físicas, y que permiten predecir una gran variedad de propiedades termofísicas de los fluidos en un amplio abanico de condiciones, incluidas aquellas difíciles de medir experimentalmente.
De los modelos basados en ecuaciones de estado, destaca la Teoría Estadística de Fluidos Asociados (SAFT) y la variante Soft-SAFT, desarrollada por la Dra. Lourdes Vega y utilizada dentro del grupo del Dr. Llovell. Esta ecuación, basada en los principios de mecánica estadística, permite la estimación precisa y consistente de una gran número de propiedades termofisicas de sistemas complejos de forma simultánea, siendo de gran ayuda en el diseño de sistemas de separación ‘ad hoc’ para cada caso.
Cabe destacar que se trata de la utilización de un modelo único donde se integran distintos tratamientos, lo que evita las inconsistencias que se producen cuando se estima cada propiedad con una correlación distinta. Todo esto lleva a un mejor y más eficiente diseño de los equipos industriales.
Congreso RDPETRO 2018 a Abu Dhabi
Recientemente, se celebró en Abu Dhabi (Emiratos Árabes) el congreso Research and Development Petroleum Conference and Exhibition (RDPETRO), uno de los más importantes a nivel de investigación y desarrollo de tecnología para los sectores industriales de gases e hidrocarburos. En esta edición, el Dr. Félix Llovell participó con una conferencia sobre el uso de modelos moleculares en la estimación de viscosidades de compuestos petrolíferos en las condiciones de los reservorios.